WO2000031573A1 - Fibre optique et systeme de transmission optique renfermant celle-ci - Google Patents

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Description

明糸田
光ファイバ及びそれを含む光伝送システム 技術分野
この発明は、 光通信における伝送路に適用可能な光ファイバ、 及び該光フアイ バを含む光伝送システムに関するものである。 背景技術
従来から光通信における伝送路として、 主に、 1. 3〃m波長帯 （ 1280 n m〜l 320 nm) に零分散波長を有する標準的なシングルモード光ファイバが 利用されてきた。 このような光ファイバの主材料 （シリカ） に起因した伝送損失 は、 1. 55〃m波長帯 （ 1530 nm〜 1565 nm) で最小となることが知 られており、 加えて、 E r添加光ファイバを用いた光ファイバ増幅器は、 1. 5 5〃m波長帯の光を高効率に増幅することができる。 このような理由から、 1. 55〃m波長帯に零分散波長を有するよう設計された分散シフト光ファイバが、 複数波長の信号光を伝送する波長分割多重 （WDM： Wavelength Division Mult iplexing) 通信における伝送路に適用されている。 なお、 信号光を送出する光源 については、 従来から 1. 3 m波長帯の光や 1. 55 /m波長帯の光の出力を 可能にするデバィス技術が確立されている。 発明の開示
発明者らは、 上述の従来技術を検討した結果、 以下のような課題を発見した。 すなわち、 1. 55 m波長帯に零分散波長を有する分散シフ ト光ファイバを光 伝送路として、 1. 3^111波長帯の信号光を伝送する場合、 分散の絶対値が大き くなることから広帯域で WDM通信を行うことができない。 また、 このような分 散シフト光ファイバで 1. 55〃m波長帯の信号光を伝送する場合、 分散の絶対 値が小さくなりすぎることから非線形光学現象の 1つである四光波混合が発生し 易くなる。 一方、 1. 3〃m波長帯に零分散波長を有する標準的なシングルモー ド光ファイバを光伝送路として、 1. 3 zm波長帯の信号光を伝送する場合も、 分散の絶対値が小さくなりすぎることから非線形光学現象の 1つである四光波混 合が発生し易くなる。 また、 このようなシングルモード光ファイバで 1. 55〃 m波長帯の信号光を伝送する場合には、 分散の絶対値が大きくなることから広帯 域で WDM通信を行うことができない。
これに対し、 広い波長帯域に亘つて分散の発生を抑える光ファイバの開発が試 みられている (例えば、 K. Okamoto et al. , "Zero total in single-mode opti cal fibers over an extended spectral range", Radio Science, Volume 17, N umber 1， ages 31-36, January-February 1982 参照）。 例えば、 クラッド領域 とコア領域との比屈折率差を 2. 4%と大きく し、 かつコア領域の径を 3. 5 mと小さくすることにより、 広い波長帯域に亘つて分散値の小さな光ファイバが 提案されている。 しかしながら、 このようなクラッド領域とコア領域との比屈折 率差が非常に大きい光ファイバは製造が困難であり、伝送損失が大きい。一方で、 コア領域の径が小さい光ファイバでは実効断面積が小さくなり、 非線形光学現象 も発生し易くなる。
この発明は、 上述のような課題を解決するためになされたものであり、 1. 3 m波長帯の信号光及び 1. 55 m波長帯の信号光双方の効率的な伝送を可能 にする光ファイバ及びそれを含む光伝送システムを提供することを目的としてい る。
この発明に係る光ファイバは、 1. 3〃m波長帯の信号光及び 1. 55〃m波 長帯の信号光双方の効率的な伝送を可能にする光ファイバであって、 波長 1. 2 0〃m〜l . 60〃mの範囲に零分散波長を 1つのみ有し、 該零分散波長におい て正の分散スロープを有する光ファイバである。 なお、 この零分散波長は、 1.
3 111波長帯と 1. 55〃m波長帯とに挟まれた、 波長 1. 37〃m〜l . 50 〃mの範囲に存在する。 また、 上記分散スロープは、 上記零分散波長においてそ の絶対値が 0. 10 p s/nm2/km以下 （好ましくは波長 1. 55〃mにお いて 0. 06 p s/nm2/km以下） であることが好ましく、 少なくとも、 波 長 1. 30〃m〜l . 55〃mの範囲において単調に変化 （例えば、 単調増加） している。
このように、 当該光ファイバは、 OH吸収に起因した伝送損失の増加が認めら れる波長 1. 38〃111を含む波長1. 37 /m〜l . 50 / mの範囲に零分散波 長を有しているため、 1. 3〃111波長帯近傍及び1. 55〃m波長帯近傍ではあ る程度分散が発生する。 したがって、 これら 1. 3〃m波長帯の信号光及び 1. 55〃m波長帯の信号光が伝搬する場合でも、 当該光ファイバは、 四光波混合は 発生し難い構造を備える。
なお、 増幅帯域が 1. 47〃m波長帯にあるツリウム添加ファイバ増幅器を利 用する場合、 零分散波長は、 波長 1. 37 /m〜l . 43〃mの範囲に設定され るのがより好ましい。 OH吸収ピーク （ 1. 38〃m) の裾に零分散波長を合わ せることにより、 さらに伝送帯域を広げることができるからである。 一方、 脱水 処理等を施すことにより上記 OH吸収ピークを低く抑え、 波長 1. 38〃mを含 む波長帯域を信号光波長帯域として利用する場合には、 係る波長帯域において意 図的に分散を発生させるベく、 零分散波長を、 波長 1. 4 よりも大きく 1.
50〃m以下の範囲に設定してもよい。
当該光ファイバにおいて、 分散スロープは単調に増加するとともに、 その零分 散波長における分散スロープの絶対値は 0. 10 p s/nn^Zkm以下、 好ま しくは波長 1. 55〃mにおける分散スロープが 0. 06 p sZnn^/km以 下であることから、 1. 3〃m波長帯における分散及び 1. 55〃m波長帯にお ける分散は均一化される。 このとき、 波長 1. 3〃mにおける分散の絶対値と、 波長 1. 55〃mにおける分散の絶対値は、 いずれも 6 p s /nm/k m以上か つ 12 p s/nm/km以下である。 以上のように、 この発明に係る光ファイバは、 1. 3〃!11波長帯及び1. 55 m波長帯の双方において効率的な光通信を実現する。 なお、 シングルモードを 保証する観点から、 伝送路長が数百 m以下でカットオフ波長が 1. 3 m以下で ある場合、 1. 3〃m波長帯及び 1. 55 /m波長帯それぞれにおいて基底モー ド光のみが伝搬し得るので好ましい。 また、 比較的長距離 （伝送路長が数 km以 下） の光伝送では、 カットオフ波長の距離依存性を考慮すると、 カットオフ波長 は 1. 45〃m以下 （信号光波長よりも長い場合） でも実用上の問題はない。 一 方、 曲げ損失を低減する観点では、 カットオフ波長が 1. 0〃mを下回ると、 曲 げ損失が著しく増加する場合がある。 そのため、 該カットオフ波長は 1. 05〃 m以上、 さらには 1. 30 m以上であるのが好ましい。
さらに、 この発明に係る光ファイバは、 1. 3〃111波長帯及び1. 55〃m波 長帯において効率的な光伝送を可能にすべく、 波長 1. 55〃mにおいて、 直径 32mmで卷かれたときに 1ターン当たり 0. 5 d B以下、 好ましくは 0. 06 dB以下となる曲げ損失を有するとともに、 波長 1. 55 mにおいて 45〃m 2以上、 好ましくは 49〃m2よりも大きい実効断面積 Aef fを有する。 また、 当 該光ファイバは、 波長 1. 38 zmにおける OH吸収に起因した伝送損失の増加 量が 0. 1 dB/km以下である。 特に、 波長 1. 38 mにおける〇 H吸収に 起因した伝送損失の増加量が 0. 1 dB/km以下であれば、 該波長 1. 38〃 m近傍の波長帯域を信号光波長帯域に利用することも可能である。 この場合は、 意図的に該波長 1. 38〃m近傍の波長帯域に分散を発生させるベく （四光波混 合を抑制するため）、 零分散波長を波長 1. 45〃mよりも大きくかつ 1. 50 /m以下の範囲内に設定してもよい。
なお、実効断面積 Aeffは、特開平 8— 248251号公報（EP 0724171 A2) に示されたように、 以下の （1) 式で与えられる。
Aeff ^ 2 t(jE2rdr)2 /(fE rdr)… ) ここで、 Eは伝搬光に伴う電界、 rはコア中心からの径方向の距離である。 この発明に係る光ファイバは、 純シリカ （故意には不純物が添加されていない シリカ） の屈折率を基準とした比屈折率差の最大値が 1 %以下であって最小値が —0 . 5 %以上である屈折率プロファイルを有する。 このような屈折率プロファ ィルにおいて、 例えば G e元素が添加された高屈折率領域の、 純シリカに対する 比屈折率差は 1 %以下であり、 例えば F元素が添加された低屈折率領域の、 純シ リカに対する比屈折率差は一 0 . 5 %以上であることから、 製造 （不純物添加に よる屈折率制御）が容易であり、 また、 伝送損失を小さくすることが可能になる。 なお、 純シリカの屈折率を基準とした比屈折率差の最小値が一 0 . 2 %以上、 よ り好ましくは一 0 . 1 5 %よりも大きいければ、 当該光ファイバの製造を容易に する点でさらに好ましい。
上述のような諸特性を有する光ファイバは、 種々の構成によって実現できる。 すなわち、 当該光ファイバの第 1構造は、 所定軸に沿って伸びた、 所定の屈折率 を有するコア領域と、 該コア領域の外周に設けられたクラッド領域を備えた構造 により実現できる。 この第 1構造の光ファイバは、 ディプレストクラッド構造を さらに備えてもよい。 ディプレストクラッド構造は、 上記クラッド領域を、 上記 コア領域の外周に設けられ、 該コア領域よりも低い屈折率を有する内側クラッド と、 この内側クラッドの外周に設けられ、 該内側クラッドよりも高くかつコア領 域よりも低い屈折率を有する外側クラッ ドにより構成することにより実現され る。
当該光ファイバの第 2構造も、 第 1構造と同様にコァ領域と該コア領域の外周 に設けられたクラッド領域とを備える。 ただし、 上記コア領域は、 所定の屈折率 を有する第 1コアと、 該第 1コアの外周に設けられかつ該第 1コアよりも低い屈 折率を有する第 2コアとから構成される。 この第 2構造の光ファイバがディプレ ストクラッド構造を備える場合には、 上記クラッド領域は、 上記第 2コアの外周 に接しかつ該第 2コアより低い屈折率を有する内側クラッドと、 該内側クラッド の外周に設けられ、 該内側クラッドよりも高くかつ該第 2コアよりも低い屈折率 を有する外側クラッドとで構成される。
当該光ファイバの第 3構造は、 第 1構造と同様に所定軸に沿って伸びたコァ領 域と、 該コア領域の外周に設けられたクラッド領域を備え、 特に、 該コア領域は、 所定の屈折率を有する第 1コアと、 該第 1コアの外周に設けられ該第 1コアより も低い屈折率を有する第 2コアと、 該第 2コアの外周に設けられ該第 2コアより も高い屈折率を有する第 3コアとを備える。 ただし、 この第 3構造の光ファイバ がディプレストクラッド構造を備える場合には、 上記クラッド領域は、 上記第 3 コアの外周に接しかつ該第 3コアより低い屈折率を有する内側クラッドと、 該内 側クラッドの外周に設けられ、 該内側クラッドよりも高くかつ該第 3コアよりも 低い屈折率を有する外側クラッドとで構成される。
上述のような第 3構造の適用により、 特に波長 1 . 5 5 mにおいて 0 . 0 6 p s /n m 2/k m以下の低分散スロープを有する光ファイバが得やすくなる。 さらに、 当該光ファイバの第 4構造も、 所定軸に沿って伸びたコア領域と、 該 コア領域の外周に設けられたクラッド領域とを備え、 特に、 該コア領域は、 所定 の屈折率を有する第 1コアと、 該第 1コアの外周に設けられ該第 1コアよりも高 い屈折率を有する第 2コアとを備える。 この第 4構造の光ファイバがディプレス トクラッド構造を備える場合には、 上記クラッド領域は、 上記第 2コアの外周に 接しかつ該第 2コアより低い屈折率を有する内側クラッドと、 該内側クラッドの 外周に設けられ、 該内側クラッドよりも高くかつ該第 2コアよりも低い屈折率を 有する外側クラッドとで構成される。
当該光ファイバの第 5構造は、 所定軸に沿って伸びたコア領域と、 該コア領域 の外周に設けられたクラッド領域とを備え、 特に、 該コア領域は、 所定の屈折率 を有する第 1コアと、 該第 1コアの外周に設けられ該第 1コアよりも高い屈折率 を有する第 2コアと、 該第 2コアの外周に設けられ該第 2コアよりも低い屈折率 を有する第 3コアと、 該第 3コアの外周に設けられ該第 3コアよりも高い屈折率 を有する第 4コアとからなるコア領域とを備える。 この第 5態様に光ファイバに おいて、 上記クラッド領域は、 上記第 4コアよりも低い屈折率を有する。
この発明に係る光伝送システムは、 上述のような構造を備えた光ファイバによ り実現される。 具体的に、 この発明に係る光伝送システムは、 1 . 3〃m波長帯 の第 1光を出力する第 1送信器と、 1 . 5 5 z m波長帯の第 2の光を出力する第 2送信器と、 該第 1送信器から出力された第 1光及び該第 2送信器から出力され た第 2光とを合波する合波器と、 該第 1 合波器にその一端が光学的に接続され た、 上述の構造を備えた光ファイバとを、 少なくとも備える。 この構成により、 当該光ファィバは、 合波器により合波された第 1光及び第 2光それぞれを伝送す る。 以上のような構成を備えた光伝送システムによれば、 第 1送信器から出力さ れた 1 . 3 m波長帯の第 1光は、 合波器を経て上記光ファイバに入射され、 該 光ファイバ内を受信系に向かって伝搬する。 一方、 第 2の送信器から出力された 1 . 5 5〃m波長帯の第 2の光は、 合波器を経て光ファイバに入射され、 該光フ アイバ内を受信系に向かって伝搬する。 光伝送路に適用される光ファイバは、 上 述のように、 また、 1 . 3 m波長帯及び 1 . 5 5 m波長帯のいずれにおいて も効率的な光通信を可能にする構造を備えており、 上述のような特殊構造を備え た光ファイバが適用されることにより、 当該光伝送システムは大容量通信を可能 にする。
図面の簡単な説明
図 1 Aは、 この発明に係る光ファイバの、 波長に対する伝送損失特性を示すグ ラフであり、 図 1 Bは、 この発明に係る光ファイバの、 波長に対する分散特性を 示すグラフである。
図 2 Aは、 この発明に係る光ファイバの第 1及び第 1 3実施例の断面構造を示 す図であり、 図 2 Bは、 図 2 Aに示された第 1実施例に係る光ファイバの屈折率 プロファイルである。
図 3は、 第 2実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルである。 図 4は、 第 3、 第 1 5及び第 1 7実施例に係る光ファイバの屈折率プロフアイ ルである。
図 5は、 第 4実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルである。
図 6は、 第 5、 第 1 6、 第 1 8、 第 1 9及び第 2 1実施例に係る光ファイバの 屈折率プロファイルである。
図 7は、 第 6、 第 2 0及び第 2 2実施例に係る光ファイバの屈折率プロフアイ ルである。
図 8は、 第 7及び第 8実施例に係る光ファィバの屈折率プロファイルである。 図 9は、 第 9及び第 1 0実施例に係る光フアイバの屈折率プロフアイルであ る。
図 1 0は、 第 1 1及び第 1 2実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルで める。
図 1 1は、 図 2 B、 図 3〜図 1 0に示されたような種々の屈折率プロファイル を有する第 1〜第 1 3実施例に係る光ファイバの諸特性をまとめた表である。 図 1 2は、 第 1 4〜第 2 2実施例に係る光ファイバの諸特性をまとめた表であ る。
図 1 3は、 第 1実施例に係る光ファイバの、 波長に対する分散特性を示すグラ フである。
図 1 4は、 脱水処理が不十分であった第 1実施例に係る光ファイバの、 波長に 対する伝送損失特性を示すグラフである。
図 1 5は、 脱水処理が十分に行われた第 1及び第 1 3実施例に係る光ファイバ の、 波長に対する伝送損失特性を示すグラフである。
図 1 6は、 脱水処理が不十分であった第 1 3実施例に係る光ファイバの、 波長 に対する伝送損失特性を示すグラフである。
図 1 7 Aは、 主に第 1 8〜第 2 2実施例について、 波長 1 . 5 5〃mにおける 実効断面積 A e f iと分散スロープとの関係を示すグラフであり、 図 1 7 Bは、 主 な実施例について、 波長 1. 55 /mにおけるカットオフ波長人 cと直径 32 m mで曲げられたときの 1夕一ン当たりの曲げ損失との関係を示すグラフである。 図 18Aは、 この発明に係る光伝送システムの概略構成を示す図であり、 図 1 8 Bは、 この発明に係る光伝送システムの変形例を示す図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 この発明に係る光ファイバ及び光伝送システムの各実施例を、 図 1A〜 図 2 B、 図 3〜 16、 及び図 17 A〜図 18 Bを用いて説明する。 なお、 図面中 の同一要素には同一の符号を付し、 重複する説明を省略する。
まず、 図 1Aは、 この発明に係る光ファイバの、 波長に対する伝送損失特性を 示すグラフであり、 図 1 Bは、 この発明に係る光ファイバの、 波長に対する分散 特性を示すグラフである。
この発明に係る光ファイバは、 零分散波長を波長 1. 20 ζπ！〜 1. 60 111 の範囲に 1つのみ有し、 該零分散波長が波長 1. 37/ m〜l . 50〃mの範囲 内に存在する。 図 1 Aのグラフに示されたように、 OH吸収に起因した伝送損失 が波長 1. 38〃m付近で発生するので （例えば、 KAZUHIRO NOGUCHI et al.， "Loss Increase for Optical Fibers Exposed to Hydrogen Atmosphere"， JOU RNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY, VOL. LT-3, NO. 2， APRIL 1985 参照）、 この 波長近傍の信号光の光通信への利用は必ずしも好ましくない。 そこで、 この発明 に係る光ファイバでは、 図 1 Bに示されたように、 OH吸収に起因した伝送損失 が生じる波長 1. 38〃111を含む波長1. 37〃m〜l . 43〃mの範囲内に零 分散波長が設定され、 逆に、 該波長範囲を挟む 1. 3 /m波長帯近傍及び 1. 5 5 /m波長帯近傍への零分散波長の設定が避けられている。 なお、 波長 1. 38 〃mを含むこの波長帯を信号光波長帯域として利用する場合には、 零分散波長を 1. 45〃mよりも大きくかつ 1. 50 /m以下の範囲内に設定してもよい。 こ のように、 この発明に係る光ファイバは、 零分散波長を含む所定の波長帯域を避 けた 1. 3〃m波長帯及び 1. 55〃m波長帯が信号光波長帯域として利用され ることにより、 これら波長帯域において意図的に分散を生じさせ、 逆に四光波混 合の発生を効果的に抑制している。 上述のように、 1. 37〃m〜l . 43〃m の範囲内に零分散波長を設定すると、 増幅帯域が 1. 47 //m波長帯にあるヅリ ゥム添加ファイバ増幅器を利用することによりさらに伝送帯域を広げることがで きる。 一方、 脱水処理等を施すことにより上記 OH吸収ピークを低く抑え、 波長 1. 38〃mを含む波長帯域を信号光波長帯域として利用する場合には、 係る波 長帯域において意図的に分散を発生させるベく、 零分散波長を波長 1. 45 Π1 よりも大きく 1. 50〃m以下の範囲に設定してもよい。
また、 この発明に係る光ファイバは、 上記零分散波長における分散スロープの 絶対値が 0. 10 p s/nm2/km以下 （好ましくは波長 1. 55〃mにおい て 0. 06 p s/nm2/km以下） であり、 1. 3〃111波長帯及び1. 55〃 m波長帯それぞれにおける分散の均一化が実現できる。 このとき、 当該光フアイ バでは、 波長 1. 3 /mにおける分散 D L 3の絶対値、 及び波長 1. 5 5〃mに おける分散 D 55の絶対値それそれが、 6 p s/nm/km以上 12 p s/n m/km以下である。 1. 3〃m波長帯に零分散波長を有する標準的なシングル モード光ファイバの、 1. 55 /m波長帯における分散値が 17 p s/nm/k m程度であることを考慮しても、 1. 3 /m波長帯及び 1. 55〃m波長帯それ それにおける当該光ファイバの分散の絶対値は十分小さいので （ 12 p s/nm /km以下）、 光通信の利用により適している。 一方、 これら波長帯域では適度 に分散が発生するので （ 6 p s/nm/km以上）、 四光波混合の発生を効果的 に避けることができる。
さらに、 この発明に係る光ファイバは、 伝送路長が数百 m以下でカットオフ波 長が 1. 3〃m以下であるのがシングルモードを保証する観点から好ましい。 こ の場合、 1. 3〃111波長帯及び1. 55〃m波長帯それぞれにおいて基底モード 光のみが伝搬し得る。 比較的長距離 （伝送路長が数 km以下） の伝送では、 カツ トオフ波長の距離依存性を考慮すると、 カットオフ波長は 1. 45 m以下でも よい。 なお、 この明細書において、 カットオフ波長は CC I TT規格に規定され ているように、 長さ 2mの光ファイバを半径 140mmで 1夕一ンだけ巻いた状 態で測定された LP 1 1モードのカットオフ波長である。 また、 曲げ損失を低減 する観点では、 カットオフ波長が 1. を下回ると、 曲げ損失が著しく増加 する場合がある。 そのため、 該カットオフ波長は 1. 05/im以上、 さらには 1. 30〃m以上であるのが好ましい。
以上のように、 この発明に係る光ファイバは、 1. 3〃m波長帯及び 1. 55 m波長帯の双方を避けた波長範囲に零分散波長を設定し、 かつ各波長帯域にお ける分散値の小さなシングルモード光ファイバであるため、 複数の波長帯域を利 用した光通信システムの伝送媒体に適している。
この発明に係る光ファイバは、 波長 1. 30〃m〜l . 55〃mの範囲におい て分散スロープが単調に変化するのが好ましい （図 1 Bに示されたケースでは単 調増加）。 この場合、 波長 1. 20〃m〜l . 60〃mの範囲内に零分散波長を 1つのみ設定することが可能であり、 加えて、 1. 3〃m波長帯及び 1. 55〃 m波長帯それぞれにおける分散が零に近づくことがない点でも好ましい （分散が 零に近づくと非線形光学現象が生じ易くなる）。
この発明に係る光ファイバは、 直径 32 mmで巻かれたときの波長 1. 55〃 mにおける曲げ損失が 0. 5 dB /ターン以下、 さらには 0. 06 dB /ターン 以下であるのが好ましい。 この場合、 曲げ損失が十分に小さいので、 ケーブル化 等に起因した損失増加を効果的に抑制することができる。なお、この曲げ損失（ d B/夕一ン） は、 直径 32mmのマンドレル （mandrel) に巻き付けられた光フ アイバについて、 波長 1. 55〃mの光の伝送損失を 1ターン当たりの損失値に 換算した値である。
この発明に係る光ファイバは、 波長 1. 55 mにおける実効断面積 Aefiが
45 m2以上、 さらには 49〃m2よりも大きいことが好ましい。 この値は、 1. 55 /m波長帯に零分散波長を有する従来の分散シフト光ファイバにおける実効 断面積と同等以上であり、 単位断面積当たりの光強度が小さくなるので、 四光波 混合等の非線形光学現象の発生が効果的に抑制される。
この発明に係る光ファイバは、 波長 1. 38〃mにおける OH吸収に起因した 伝送損失の増加量ひが 0. 1 dB/km以下であることが好ましい。 光通信に適 用可能な波長帯域が広くなり、 さらに大容量光通信が可能となるからである。 な お、波長 1. 38〃mを含む波長帯域を信号光波長帯域として利用する場合には、 非線形光学現象の発生を抑制するため、 該波長帯域を避けた波長 1. 4 よ りも大きくかつ波長 1. 50 /m以下の範囲内に零分散波長を設計するのが好ま しい。
この発明に係る光ファイバは、 純シリカ （故意には不純物が添加されていない シリカ） の屈折率を基準とした比屈折率差の最大値が 1 %以下であつて最小値が —0. 5%以上である屈折率プロファイルを有するのが好ましい。 例えば Ge元 素が添加される高屈折率領域の、 純シリカに対する比屈折率差は 1 %以下であつ て、 例えば F元素が添加される低屈折率領域の、 純シリカに対する比屈折率差は -0. 5%以上であるので、 製造が比較的容易であり、 また、 伝送損失の小さな 光伝送媒体が得られる。 なお、 より製造を容易にするためには、 純シリカの屈折 率を基準とした比屈折率差の最小値は一 0. 2%以上、 より好ましくは— 0. 1 5%よりも大きいことが好ましい。
次に、 この発明に係る光ファイバの第 1〜22実施例を図 2 A、 図 2 B、 及び 図 3〜図 10を用いて説明する。
(第 1実施例）
図 2 Aは、 第 1実施例に係る光ファイバ 100の断面構造を示す図であり、 図 2Bは、 図 1 Aに示された光ファイバ 100の屈折率プロファイルである。 この 第 1実施例に係る光ファイバ 100は、 所定軸に沿って伸びた屈折率 を有す る外径 2 aのコア領域 1 10と、 該コア領域 1 10の外周に設けられた屈折率 n 2を （く n ) 有するクラヅ ド領域 1 20とを備える。 なお、 コァ領域 1 1 0の 屈折率は、 クラッド領域 1 20の屈折率よりも大きい。 コァ領域 1 i 0の外径 2 aは 5. 2〃mであり、 クラッド領域 1 20を基準としたコア領域 1 1 0の比屈 折率差 は 0. 5 5%である。 このような光フアイノ'は、 シリカをべ一スとし て、 例えば、 コア領域 1 1 0に Ge元素を添加することにより得られる。
図 2 Bに示された屈折率プロファイル 1 50の横軸は、 図 2 A中の線 Lに沿つ た、 コア領域 1 1 0の中心軸に対して垂直な断面上の各部位に相当している。 し たがって、 図 2 Bの屈折率プロファイル 1 50において、 領域 1 5 1はコア領域 1 1 0の線 L上の各部位における屈折率、 領域 1 52はクラッド領域 1 2 0の線 L上の各部位における屈折率をそれぞれ示している。
なお、 最外郭のクラッド領域 1 20に対するコア領域 1 1 0の比屈折率差厶丄 は、 以下のように定義される。
△i = (n「 n2) /n2
ここで、 n iはコア領域 1 1 0の屈折率、 η 2はクラッ ド領域 1 20の屈折率 である。 また、 この明細書では、 比屈折率差△は百分率で表示されており、 上記 定義式における各領域の屈折率は順不同である。 したがって、 △が負の値の場合、 対応する領域の屈折率はクラッド領域 1 20の屈折率よりも低いことを意味する。 この第 1実施例に係る光ファイバの零分散波長は 1. 44 mであり、波長 1. 20〃m〜 l . 60〃mの範囲には該零分散波長が 1つのみ存在している。 該零 分散波長における分散スロープは 0. 060 p sZnn^/km、 波長 1. 5 5 〃mにおける分散スロープは 0. 054 p s/nn^Zkm カットオフ波長が 0. 96 /mである。 また、 少なくとも波長 1. 30〃m〜 l . 55 mの範囲 において分散スロープは単調に増加しており、 具体的には、 波長 1. 20〃mに おける分散が— 18. 5 p s/nm/km、 波長 1. 30 mにおける分散が— 9. 6 p s/nm/km, 波長 1. 45〃mにおける分散が 0. 6 p s/nm/ km、 波長 1. 55〃mにおける分散が 6. 2 p s/nm/km, 波長 1. 60 〃mにおける分散が 8. 8 p s/nm/kmである。 さらに、 直径 32 mmで巻 まれたときの波長 1. 55〃mにおける曲げ損失は 1ターン当たり - 0. 06 dB であり、 波長 1. 55〃mにおける実効断面積 Aef fは 49. l〃m2である。 (第 2実施例）
次に、 図 3は、 第 2実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルである。 こ の第 2実施例に係る光ファイバの基本構造は、 図 2 Aに示された第 1実施例に類 似しており、 図 2 Aに示されたクラッド領域 120がディプレストクラッ ド構造 を有する点が第 1実施例と異なっている。 図 2 Aを参照して説明すると、 第 2実 施例に係る光ファイバは、 屈折率 を有する外径 2 aのコア領域 1 10と、 該 コア領域 1 10の外周に設けられたクラヅド領域 120を備えている。 該クラッ ド領域 120は、 コア領域 1 1 0に接して設けられかつ屈折率 n3 (<nj を 有する外径 2 bの内側クラッドと、 該内側クラッドの外周に設けられた屈折率 n 2 (<nl >n3) を有する外側クラッドにより構成されている。 なお、 コア領 域 1 1 0の外径 2 aは 5. であり、 内側クラッドの外径 2 bは 10. 9〃 mである。 また、 外側クラッド領域の屈折率 n2を基準とした、 コア領域の比屈 折率差 (二 （r^— n2) /n2) は 0 · 55%、 内側クラッ ドの比屈折率差 Δ3 (= (η3— η2) /η2) は一 0. 05%である。 このような光ファイバは、 シリ力をベースとして、 例えば、 コァ領域に G e元素が添加され、 内側クラッド に F元素が添加されることにより得られる。
図 3に示された屈折率プロファイル 250と図 2 Aに示された断面構造との関 係について説明すると、 該屈折率プロファイル 250の横軸は、 図 2 A中の線 L に沿った、 コア領域 1 10の中心軸に対して垂直な断面上の各部位に相当してい る。 したがって、 図 3の屈折率プロファイル 250において、 領域 25 1はコア 領域 1 10の線 L上の各部位における屈折率、 領域 252はクラッド領域 120 を構成する内側クラッドの線 L上の各部位における屈折率、 領域' 253はクラッ ド領域 120を構成する外側クラッドの線 L上の各部位における屈折率を、 それ それ示している。
この第 2実施例に係る光ファイバの零分散波長は 1. 46〃mで り、波長 1. 20 m〜 l . 6 O^mの範囲内には該零分散波長が 1つのみ存在している。 該 零分散波長における分散スロープは 0 · 053 p s/nm2Zkm、 波長 1. 5 5〃mにおける分散スロープは 0. 049 p s/nm2/km、 カットオフ波長 は 0. 93 mである。 また、 少なくとも波長 1. 30〃m〜 l . 55〃mの範 囲において分散スロープは単調に増加しており、 具体的には、 波長 1. 2 0〃m における分散が— 1 8. 5 p s/nm/km、 波長 1. 30〃mにおける分散が - 1 0. 1 p s/nm/km, 波長 1. 45 / mにおける分散が— 0. 5 p sZ nm/km、 波長 1. 55 mにおける分散が 4. 3 p s Znm/k m、 波長 1. 60〃mにおける分散が 6. 7 p s/nm/kmである。 さらに、 直径 32mm で巻かれたときの波長 1. 55 /mにおける曲げ損失は、 1夕一ン当たり 0. 2 O dBであり、 波長 1. 5 5〃mにおける実効断面積 Aef fは 47. 2〃m2で ある。
(第 3実施例）
図 4は、 第 3実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルである。 この第 2 実施例に係る光ファイバの基本構造も、 図 2Aに示された第 1実施例に類似して おり、 図 2 Aに示されたコア領域 1 1 0が第 1コアと第 2コアで構成された点が 第 1実施例と異なっている。 図 2 Aを参照して第 3実施例に係る光ファイバの構 造を説明すると、 コア領域 1 1 0は、 光軸中心に最大屈折率 を有する外径 2 aの第 1コアと、 該第 1コアの外周に設けられかつ屈折率 n2 (<nj を有す る外径 2 bの第 2コアとを備える。 第 2コアの外周に設けられたクラッド領域 1 20の屈折率は n3 (<n2) である。
図 4に示された屈折率プロファイル 350と図 2 Aに示された断面構造との関 係について説明すると、 該屈折率プロファイル 350の横軸は、 図 2A中の線 L に沿った、 コア領域 1 1 0の中心軸に対して垂直な断面上の各部位に相当してい る。 したがって、 図 4の屈折率プロファイル 350において、 領域 35 1はコア 領域 1 10を構成する第 1コアの線 L上の各部位における屈折率、 領域 352は コア領域 1 10を構成する第 2コアの線 L上の各部位における屈折率、 領域 35 3はクラッド領域 120の線 L上の各部位における屈折率を、 それそれ示してい る。 なお、 コア領域 1 10を構成する第 1コアの外径 2 aは 6. 4 zmであり、 第 2コァ領域の外径 2 bは 16. 0〃mである。 クラッド領域 120の屈折率 n 3を基準とした、 第 1コアの比屈折率差 (^ (η — n3) /n3) は 0. 60%、 第 2コアの比屈折率差 Δ2 (= (η2-η3) /η3) は 0. 1 0%である。 この ような光ファイバは、 シリカをベースとして、 例えば、 第 1コア及び第 2コアそ れそれに適切な量の Ge元素が添加されることにより得られる。
この第 3実施例に係る光ファイバの零分散波長は 1. 42〃mであり、波長 1. 20〃m〜l . 60〃mの範囲内には該零分散波長が 1つのみ存在している。 該 零分散波長における分散スロープは 0. 079 p s/nm^ knu 波長 1. 5 5〃mにおける分散スロープは 0. 070 p s/nm2/km、 カットオフ波長 は 1. 19〃mである。 また、 少なくとも波長 1. 30〃m〜l . 55〃mの範 囲において分散スロープは単調に増加しており、 具体的には、 波長 1. 20 zm における分散が— 20. 8 p s/nm/km, 波長 1. 30〃mにおける分散が - 10. 6 p s/nm/km 波長 1. 45〃mにおける分散が 2. 1 s/n m/km、 波長 1. 55 における分散が 9. 3 p s/nm/km、 波長 1. 60〃mにおける分散が 12. 8 p s/nmZkmである。 さらに、 直径 32 m mで卷まれたときの波長 1. 55〃mにおける曲げ損失は、 1夕一ン当たり 0. 006 d Bであり、 波長 1. 55〃mにおける実効断面積 Aef fは 63. 6〃m 2である。
(第 4実施例）
図 5は、 第 4実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルである。 この第 4 実施例に係る光ファイバも、 図 2 Aに示された第 1実施例と同様にコア領域 1 1 0とクラッド領域 1 2 0を備える。 ただし、 クラッド領域 1 2 0がディプレスト 構造を備える点で上述の第 3実施例と異なる。 図 2 Aを参照して第— 4実施例に係 る光ファイバの構造を説明すると、 第 3実施例と同様に、 コア領域 1 1 0は、 光 軸中心に最大屈折率 を有する外径 2 aの第 1コアと、 該第 1コアの外周に設 けられかつ屈折率 η2 « η,) を有する外径 2 bの第 2コアとを備えている。 ク ラッド領域 1 2 0は、 第 2コアの外周に接して設けられかつ屈折率 n4 (<n2) を有する外径 2 cの内側クラッドと、 該内側クラッドの外周に設けられかつ屈折 率 n3 (>n4、 <n2) を有する外側クラッドを備える。
図 5に示された屈折率プロファイル 4 5 0と図 2 Aに示された断面構造との関 係について説明すると、 該屈折率プロファイル 4 5 0の横軸は、 図 2 A中の線 L に沿った、 コア領域 1 1 0の中心軸に対して垂直な断面上の各部位に相当してい る。 したがって、 図 5の屈折率プロファイル 4 5 0において、 領域 4 5 1はコア 領域 1 1 0を構成する第 1コアの線 L上の各部位における屈折率、 領域 4 5 2は コア領域 1 1 0を構成する第 2コアの線 L上の各部位における屈折率、 領域 4 5 3はクラッド領域 1 2 0を構成する内側クラッドの線 L上の各部位における屈折 率、 領域 4 54はクラッド領域 1 2 0を構成する外側クラッドの線 L上の各部位 における屈折率を、 それぞれ示している。 なお、 第 1コアの外径 2 aは 6. 3〃 m、 第 2コアの外径 2 bは 1 6. l〃m、 内側クラッドの外径 2 cは 2 8. 8〃 mである。 純シリカの外側クラッドの屈折率を基準とした、 第 1コアの比屈折率 差 (= (Γ^— Ι^) /n3) は 0. 6 0%、 第 2コアの比屈折率差 Δ2 (= (η 2— η3) /η3) は 0. 1 0%、 内側クラッドの比屈折率差△ 4 (= (η4-η3) /η3) は一 0. 0 5 %である。 このような光ファイバは、 シリカをべ一スとし て、 例えば、 第 1コア及び第 2コアそれぞれに適切な量の Ge元素を添加し、 内 側クラッドに F元素を添加することにより得られる。
この第 4実施例に係る光ファイバの零分散波長は 1. 4 1〃111でぁり、波長1.
2 0〃m〜 l . 6 0〃mの範囲には該零分散波長が 1つのみ存在している。 該零 分散波長における分散スロープは 0. 08 1 p s/nm2/km、 波長 1. 55 〃mにおける分散スロープは 0. 070 p sZnmS/knu カットオフ波長は 1. 15 mである。 また、 少なくとも波長 1. 30 m〜l . 55〃mの範囲 において分散スロープは単調に増加しており、 具体的には、 波長 1. 2 に おける分散が— 20. 3 p s/nm/km、 波長 1 · 30〃mにおける分散が一 9. 9 p s/nm/km, 波長 1. 45 mにおける分散が 3. 1 p s/nm/ km、 波長 1. 55 mにおける分散が 10. 2 p s/nm/km、 波長 1. 6 0〃mにおける分散が 13. 7 p s/nm/kmである。 さらに、 直径 32 mm で巻かれたときの波長 1. 55〃mにおける曲げ損失は、 1ターン当たり 0. 0 04 dBであり、 波長 1. 55 /mにおける実効断面積 Aef fは 62. 0〃m2 である。
(第 5実施例）
図 6は、 第 5実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルである。 この第 5 実施例に係る光ファイバの基本構造も、 図 2Aに示された第 1実施例に類似して おり、 コア領域 1 10とクラッド領域 120から構成されている。 図 2 Aに示さ れた第 5実施例に係る光ファイバの構造を説明すると、 クラッド領域 120に囲 まれたコア領域 1 10は、 所定軸に沿って伸びた屈折率 を有する外径 2 aの 第 1コアと、 該第 1コアの外周に設けられかつ屈折率 η2 (<η ι) を有する外 径 2 bの第 2コアと、 該第 2コアの外周に設けられかつ屈折率 n3 (>n2、 < n を有する外径 2 cの第 3コアとを備える。 第 3コアの外周に設けられたク ラッド領域 120の屈折率は、 n4 (く nい <n3) である。
図 6に示された屈折率プロファイル 550と図 2 Aに示された断面構造との関 係について説明すると、 該屈折率プロファイル 550の横軸は、 図 2A中の線 L に沿った、 コア領域 1 10の中心軸に対して垂直な断面上の各部位に相当してい る。 したがって、 図 6の屈折率プロファイル 550において、 領域 55 1はコア 領域 1 10を構成する第 1コアの線 L上の各部位における屈折率、 領域 552は コア領域 1 1 0を構成する第 2コアの線 L上の各部位における屈折率、 領域 5 5 3はコア領域 1 1 0を構成する第 3コアの線 L上の各部位における屈折率、 領域 5 5 4はクラッド領域 1 2 0の線 L上の各部位における屈折率を、 それぞれ示し ている。 なお、 第 1コアの外径 2 aは 5. 3〃m、 第 2コアの外径 2 bは 1 0. 0〃 m、 第 3コァ領域の外径 2 cは 1 6. 6〃 mである。 クラッド領域の屈折率 を基準とした、 第 1コアの比屈折率差 (= (η,-η,) /η4) は 0. 5 8 %、 第 2コアの比屈折率差は η2 = η4に設定されているため 0 %、 第 3コアの比屈 折率差 Δ3 (= (η3-η4) /η4) は 0. 1 4 %である。 このような光フアイ バは、 シリカをべ一スとして、 例えば、 第 1コア及び第 3コアそれぞれに適切な 量の Ge元素を添加することにより得られる。
この第 5実施例に係る光ファイバの零分散波長は 1. 4 8 / mであり、波長 1. 2 0〃m〜l . 6 0〃mの範囲には該零分散波長が 1つのみ存在している。 該零 分散波長における分散スロープは 0. 0 6 4 p s/nm2/km、 波長 1. 5 5 〃mにおける分散スロープは 0. 0 6 4 p s/nm2/km、 カットオフ波長は 1. 2 4〃mである。 また、 少なくとも波長 1. 3 0〃m〜 l . 5 5 z mの範囲 において分散スロープは単調に増加しており、 具体的には、 波長 1. 2 0〃mに おける分散が— 2 0. 3 p s/nm/kmN 波長 1. 3 0〃mにおける分散が— 1 1. 9 p s/nm/km、 波長 1. 4 5〃mにおける分散が— 1. g p sZn m/km、 波長 1. 5 5〃mにおける分散が 4. 8 p s/nm/km、 波長 1. 6 0〃mにおける分散が 8. 0 p s/nm/kmである。 さらに、 直径 3 2 mm で巻かれたときの波長 1. 5 5〃mにおける曲げ損失は、 1夕一ン当たり 0. 0 0 0 8 dBであり、 波長 1. 5 5〃mにおける実効断面積 Aef fは 5 3. 9 j 2である。
(第 6実施例）
図 7は、 第 6実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルである。 この第 6 実施例に係る光ファイバの基本構造も、 図 2 Aに示された第 1実施例と同様にコ ァ領域 1 10とクラッド領域 120を備える。 ただし、 クラッド領域 120がデ ィプレストクラッド構造を備えている点が第 5実施例と異なる。 図 2 Aを参照し て第 6実施例に係る光ファイバの構造を説明すると、 コア領域 1 10は、 所定軸 に沿って伸びた屈折率 を有する外径 2 aの第 1コアと、 該第 1コアの外周に 設けられかつ屈折率 n2を 有する外径 2 bの第 2コアと、 該第 2コア の外周に設けられかつ屈折率 n3を （く ηい >η2) 有する外径 2 cの第 3コア とを備える。 ディプレストクラッド構造のクラッド領域 120は、 第 3コアの外 周に設けられかつ屈折率 η5 (<η3) を有する外径 2 dの内側クラッドと、 該 内側クラッドの外周に設けられた屈折率 n4 (<n3、 >n5) を有する外側クラ ッドとを備える。
図 7に示された屈折率プロファイル 650と図 2 Aに示された断面構造との関 係について説明すると、 該屈折率プロファイル 650の横軸は、 図 2 A中の線 L に沿った、 コア領域 1 10の中心軸に対して垂直な断面上の各部位に相当してい る。 したがって、 図 7の屈折率プロファイル 650において、 領域 65 1はコア 領域 1 10を構成する第 1コアの線 L上の各部位における屈折率、 領域 652は コア領域 1 10を構成する第 2コアの線 L上の各部位における屈折率、 領域 65 3はコア領域 1 10を構成する第 3コアの線 L上の各部位における屈折率、 領域
654はクラッド領域 120を構成する内側クラッドの線 L上の各部位における 屈折率、 領域 655はクラッド領域 120を構成する外側クラッドの線 L上の各 部位における屈折率を、 それそれ示している。 なお、 第 1コアの外径 2 aは 5.
7 111、 第 2コアの外径 2 bは 16. 2 m、 第 3コァ領域の外径 2 cは 23. 0 /mであり、 内側クラッドの外径 2 dは 34. 4〃mである。 また、 外側クラ ッド領域の屈折率を基準とした、 第 1コアの比屈折率差 (二 （r^— nj / n4) は 0. 50%、 第 2コアの比屈折率差は n2 = n4に設定されているため 0%、 第 3コアの比屈折率差 Δ3 (= (η3_η4) /η4は 0. 1 6%、 内側ク ラッドの比屈折率差 Δ 5 (= (η5— η4) /η4は一 0. 10%である。 このよ うな光ファイバは、 シリカをべ一スとして、 例えば、 第 1コア及び第 3コアそれ それに適切な量の Ge元素を添加し、 内側クラッドに F元素を添加することによ り得られる。
この第 6実施例に係る光ファイバの零分散波長は 1. 4 であり、波長 1. 20 /m〜l . 6 の範囲には該零分散波長が 1つのみ存在している。 該零 分散波長における分散スロープは 0. 05 6 p s/nm2/km、 波長 1. 5 5 〃mにおける分散スロープは 0. 052 p s/nn^/kn カッ トオフ波長は 1. 23 /mである。 また、 少なくとも波長 1. 30〃m〜 l . 55 zmの範囲 において分散スロープは単調に増加しており、 具体的には、 波長 1. 2 0 zmに おける分散が— 1 6. 4 p s/nm/km, 波長 1. 30〃mにおける分散が— 7. 9 p s/nm/km、 波長 1. 45〃mにおける分散が 1. eps/nm/ km、 波長 1. 55〃mにおける分散が 6. 6 p s/nm/km, 波長 1. 60 /mにおける分散が 9. 2 p s/nmZkmである。 さらに、 直径 32 mmで卷 かれたときの波長 1. 55 /mにおける曲げ損失は、 1ターン当たり 0. 02 d Bであり、 波長 1. 55〃mにおける実効断面積 Aef fは 57. l〃m2である。 (第 7及び第 8実施例）
図 8は、 第 7及び第 8実施例に係る光ファィバの屈折率プロファイルである。 これら第 7及び第 8実施例は同じ構造を備え、 いずれも図 2 Aに示された第 1実 施例と同様にコア領域 1 1 0とクラッド領域 1 20を備える。 図 2 Aを参照して 第 7及び第 8実施例に係る光ファイバの構造を説明すると、 コア領域 1 1 0は、 所定軸に沿って伸びた屈折率 を有する外径 2 aの第 1コアと、 該第 1コアの 外周に設けられかつ屈折率 n2を Orii) 有する外径 2 bの第 2コアを備える。 第 2コアの外周に設けられたクラッ ド領域 1 2 0の屈折率は n3 (<n2) であ る。
図 8に示された屈折率プロファイル 750と図 2 Aに示された断面構造との関 係について説明すると、 該屈折率プロファイル 750の横軸は、 図 2 A中の線 L に沿った、 コア領域 1 10の中心軸に対して垂直な断面上の各部位に相当してい る。 したがって、 図 8の屈折率プロファイル 750において、 領域ヶ 51はコア 領域 1 10を構成する第 1コアの線 L上の各部位における屈折率、 領域 752は コア領域 1 10を構成する第 2コアの線 L上の各部位における屈折率、 領域 75 3はクラッド領域 120の線 L上の各部位における屈折率を、 それぞれ示してい る。
なお、 第 7実施例に係る光ファイバにおいて、 第 1コアの外径 2 aは 2. 8/1 m、 第 2コアの外径 2 bは 5. 6〃mである。 クラッド領域の屈折率を基準とし た、 第 1コアの比屈折率差 は 1^ = 113に設定されるため 0 %であり、 第 2コ ァ領域の比屈折率差 Δ2 (= (η2-η3) /η3) は 0. 7%である。 このよう な光ファイバは、 シリカをベースとして、 例えば、 第 2コアに Ge元素を添加す ることにより得られる。
この第 7実施例に係る光ファイバの零分散波長は 1. 41〃mであり、波長 1. 20 111〜1. 60〃mの範囲には該零分散波長が 1つのみ存在している。 該零 分散波長における分散スロープは 0. 075 p s/nm2/km、 波長 1. 55 〃mにおける分散スロープは 0. 06 1 p s/nn^Zknu カットオフ波長は 1. 10〃mである。 また、 少なくとも波長 1. 30〃m〜l . 55〃mの範囲 において分散スロープは単調に増加しており、 具体的には、 波長 1. 20〃mに おける分散が— 20. 1 p s/nm/km、 波長 1. 30〃mにおける分散が— 9. 3 p s/nm/km, 波長 1. 45〃mにおける分散が 3. O p s/nm/ km、 波長 55〃mにおける分散が 9. 4 p s/nm/km, 波長 60 〃mにおける分散が 12. 4 p s/nm/kmである。 さらに、 直径 32 mmで 巻かれたときの波長 1. 55 imにおける曲げ損失は、 1ターン当たり 0. 3 d Bであり、 波長 1. 55〃mにおける実効断面積 Aef fは 67. 3 m2である。 一方、 第 8実施例に係る光ファイバにおいて、 第 1コアの外径 2 aは 3. 2 JUL m、 第 2コアの外径 2 bは 6. 4〃mである。 また、 クラッド領域の屈折率を基 準とした、 第 1コアの比屈折率差厶 丄 ( 二 (ι^— n3) /n3) は— 0. 2 %、 第 2コアの比屈折率差 Δ2 (二 (η2-η3) /η3) は 0. 7%である。 このよ うな光ファイバは、 シリカをべ一スとして、例えば、 第 1コアに F元素を添加し、 第 2コアに Ge元素を添加することにより得られる。
この第 8実施例に係る光ファイバの零分散波長は 1. 42〃mであり、波長 1.
20 m〜 l . 60〃mの範囲には該零分散波長が 1つのみ存在している。 該零 分散波長における分散スロープは 0. 084 p s/nm2/km、 波長 1. 5 5 〃mにおける分散スロープは 0. 06 8 p s/nm2/km、 カットオフ波長は
I . 1 7〃mである。 また、 少なくとも波長 1. 30〃m〜l . 55〃mの範囲 において分散スロープは単調に増加しており、 具体的には、 波長 1. 20〃mに おける分散が— 22. 9 p s/nm/km, 波長 30〃mにおける分散が—
I I . 1 p s/nm/km、 波長 1. 45 zmにおける分散が 2. 4 p s/nm /km、 波長 1. 55〃mにおける分散が 9. 9 p s/nm/km, 波長 1. 6 0〃mにおける分散が 1 3. 2 p sZnm/kmである。 さらに、 直径 32 mm で卷かれたときの波長 1. 55〃mにおける曲げ損失は、 1ターン当たり 0. 2 dBであり、 波長 1. 5 5〃mにおける実効断面積 Aef fは 7 9. 1 m2であ る。
(第 9及び第 1 0実施例）
図 9は、 第 9及び第 1 0実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルであ る。 これら第 9及び第 1 0実施例は同じ構造を備え、 いずれも図 2Aに示された 第 1実施例と同様にコア領域 1 1 0とクラッド領域 1 20を備える。 ただし、 こ れら第 9及び第 1 0実施例は、 クラッド領域 1 20がディプレストクラッド構造 備えている点で第 7及び第 8実施例と異なる。 図 2 Aを参照して第 9及び第 1 0 実施例に係る光ファイバの構造を説明すると、 コア領域 1 1 0は、 所定軸に沿つ て伸びた屈折率 を有する外径 2 aの第 1コアと、 該第 1コアの外周に設けら れかつ屈折率 n2を Or^) 有する外径 2 bの第 2コアとを備える。 ディプレ ストクラッド構造を備えるクラッド領域は、 第 2コアの外周に設けられかつ屈折 率 n4 (<n!) を有する外径 2 cの内側クラッ ドと、 該内側クラヅドの外周に 設けらた屈折率 n3 (>n4) を有する外側クラッドとを備える。
図 9に示された屈折率プロファイル 850と図 2 Aに示された断面構造との関 係について説明すると、 該屈折率プロファイル 850の横軸は、 図 2 A中の線 L に沿った、 コア領域 1 10の中心軸に対して垂直な断面上の各部位に相当してい る。 したがって、 図 9の屈折率プロファイル 850において、 領域 85 1はコア 領域 1 10を構成する第 1コアの線 L上の各部位における屈折率、 領域 852は コア領域 1 10を構成する第 2コアの線 L上の各部位における屈折率、 領域 85 3はクラッド領域 120を構成する内側クラッドの線 L上の各部位における屈折 率、 領域 854はクラッド領域 120を構成する外側クラッドの線 L上の各部位 における屈折率を、 それぞれ示している。
なお、 第 9実施例に係る光ファイバにおいて、 第 1コアの外径 2 aは 3. 8u m、 第 2コアの外径 2 bは 7. l〃m、 内側クラッドの外径 2 cは 10. 6〃m である。 外側クラッ ドの屈折率を基準とした、 第 1コアの比屈折率差 は
=n3に設定しているため 0%であり、 第 2コアの比屈折率差 Δ2 (= (η2-η 3) /η3) は 0. 7%、 内側クラッドの比屈折率差 Δ4 (= (η4-η3) /η3) は一 0. 2%である。 このような光ファイノ は、 シリカをべ一スとして、 例えば、 第 2コアに Ge元素を添加し、 内側クラッドに F元素を添加することにより得ら れる。
この第 9実施例に係る光ファイバの零分散波長は 1. 42〃mであり、波長 1. 20 m〜l . 60 mの範囲には該零分散波長が 1つのみ存在している。 該零 分散波長における分散スロープは 0. 077 p s/nm2/km、 波長 1. 55 〃mにおける分散スロープは 0. 06 1 p s/nm2/km、 カットオフ波長は 1. 22 /mである。 また、 少なくとも波長 1. 30 m〜l . 55〃mの範囲 において分散スロープは単調に増加しており、 具体的には、 波長 1. 20 mに おける分散が— 2 1. 6 p s/nm/km、 波長 1. 3 0〃mにおける分散が— 1 0. 2 p s/nm/km、 波長 1. 4 5〃mにおける分散が 2. 2 p s/nm /km, 波長 1. 5 5 zmにおける分散が 9. 1 s/nm/km, 波長 1. 6 0〃mにおける分散が 1 2. 1 p s/nm2/kmである。 さらに、 直径 3 2 m mで巻かれたときの波長 1. 5 5〃mにおける曲げ損失は、 1ターン当たり 0. 2 d Bであり、 波長 1. 5 5〃mにおける実効断面積 Ae f fは 7 3. 5〃m2で ある。
一方、 第 1 0実施例に係る光ファイバにおいて、 第 1コアの外径 2 aは 2. 6 〃m、 第 2コアの外径 2 bは 6. 4〃m、 内側クラッドの外径 2 cは 9. 6 ja である。外側クラッドの屈折率を基準とした、 第 1コアの比屈折率差 (二 (n !-n3) /n3) は— 0. 2 %、 第 2コアの比屈折率差 Δ2 (= (η2-η3) / η3) は 0. 7 %、 内側クラッドの比屈折率差 Δ4 (= (η4-η3) /η3) は— 0. 2 %である。 このような光ファイバは、 シリカをベースとして、 例えば、 第 2コアに Ge元素を添加し、 第 1コア及び内側クラッドそれそれに: F元素を添加 することにより得られる。
この第 1 0実施例に係る光ファイバの零分散波長は 1. 44 mであり、 波長 1. 2 0〃m〜 l . 6 0 mの範囲には該零分散波長が 1つのみ存在している。 該零分散波長における分散スロープは 0. 0 7 0 p sZnm2Zkm、 波長 1 . 5 5〃mにおける分散スロープは 0. 0 5 8 p s/nm2/km、 カットオフ波 長は 1. 1 8 mである。 また、 少なくとも波長 1. 3 0〃m〜 l . 5 5 mの 範囲において分散スロープは単調に増加しており、 具体的には、 波長 1. 2 0〃 mにおける分散が— 2 1. 5 p s/nm/km、 波長 3 0〃mにおける分散 が— 1 0. 8 p s/nm/km、 波長 1. 4 5〃mにおける分散が 0. 7 p s/ nm/km、 波長 1. 5 5〃mにおける分散が 7. 3 p s /nm/km、 波長 1. 6 0〃mにおける分散が 1 0. 1 p s /nm/k mである。 さらに、 直径 3 2 m mで巻かれたときの波長 1. 5 5〃mにおける曲げ損失は、 1夕一ン当たり 0. 03 dBであり、 波長 1. 55 mにおける実効断面積 Aef fは 59. 6〃m2 である。
(第 10及び第 1 1実施例）
図 10は、 第 1 1及び第 12実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルで ある。 これら第 9及び第 10実施例は同じ構造を備え、 いずれも図 2Aに示され た第 1実施例と同様にコア領域 1 10とクラッド領域 120を備える。 図 2Aを 参照して第 1 1及び第 12実施例に係る光ファイバの構造を説明すると、 コア領 域 1 1 0は、 所定軸に沿って伸びた屈折率 を有する外径 2 aの第 1コアと、 該第 1コアの外周に設けられかつ屈折率 η2 (>η ι) を有する外径 2 bの第 2 コアと、 該第 2コアの外周に設けられかつ屈折率 n3 (<n2) を有する外径 2 cの第 3コアと、 該第 3コアの外周に設けられかつ屈折率 n4 (く n2、 >n3) を有する外径 2 dの第 4コアとを備える。 第 4コアの外周に設けられたクラッド 領域 120の屈折率は n5 (<n4) である。
図 10に示された屈折率プロファイル 950と図 2 Aに示された断面構造との 関係について説明すると、 該屈折率プロファイル 950の横軸は、 図 2 A中の線 Lに沿った、 コア領域 1 10の中心軸に対して垂直な断面上の各部位に相当して いる。 したがって、 図 10の屈折率プロファイル 950において、 領域 95 1は コア領域 1 10を構成する第 1コアの線 L上の各部位における屈折率、 領域 95 2はコア領域 1 10を構成する第 2コアの線 L上の各部位における屈折率、 領域 953はコア領域 1 10を構成する第 3コアの線 L上の各部位における屈折率、 領域 954はコア領域 1 10を構成する第 4コアの線 L上の各部位における屈折 率、 領域 955クラッド領域 120の線 L上の各部位における屈折率を、 それそ れ示している。
なお、 第 1 1実施例に係る光ファイバにおいて、 第 1コアの外径 2 aは 2. 7 /m、 第 2コアの外径 2 bは 5. 4〃m、 第 3コアの外径 2 cは 8. l〃mであ り、 第 4コアの外径 2 dは 10. 8 /mである。 クラッド領域の屈折率を基準と した、 第 1コアの比屈折率差 は r^ nsに設定されるため 0 %、 第 2コア領 域の比屈折率差 Δ2 (= (η2- η5) /η5) は 0. 8 %、 第 3コアの比屈折率 差 Δ3は η3 = η5に設定されているため 0 %、 第 4コアの比屈折率差 Δ4 (= (η 4-η5) /η5) は 0. 1 %である。 このような光ファイバは、 シリカをべ一ス として、 例えば、 第 2コア及び第 4コアそれそれに Ge元素を添加することによ り得られる。
この第 1 1実施例に係る光ファイバの零分散波長は 1. 4 2〃mであり、 波長 1. 2 0 /m〜 l . 6 0 mの範囲には該零分散波長が 1つのみ存在している。 該零分散波長における分散スロープは 0. 0 8 0 p s/nm2/km、 波長 1. 5 5〃mにおける分散スロープは 0. 0 6 5 p s/nm2/km、 カットオフ波 長は 1. 1 6〃mである。 また、 少なくとも波長 1 . 3 0〃m〜l . 5 5〃mの 範囲において分散スロープは単調に増加しており、 具体的には、 波長 1. 2 0〃 mにおける分散が— 2 1. 8 p s/nm/km, 波長 1 · 3 0〃mにおける分散 がー 1 0. 5 p s/nm/km、 波長 1. 4 5〃 mにおける分散が 2. 3 p s/ nm/km、 波長 1. 5 5〃mにおける分散が 9. 5 p s /nm/k m、 波長 1. 6 0〃mにおける分散が 1 2. 7 p s/nm/kmである。 さらに、 直径 3 2m mで巻かれたときの波長 1. 5 5〃mにおける曲げ損失は、 1夕一ン当たり 0. 0 0 5 d Bであり、 波長 1. 5 5〃mにおける実効断面積 Aef fは 6 2. 6〃m 2である。
一方、 第 1 2実施例に係る光ファイバにおいて、 第 1コアの外径 2 aは 3. 2
〃m、 第 2コァ領域の外径 2 bは 7. 0〃m、 第 3コァの外径 2 cは 9 · 0〃m、 第 4コアの外径 2 dは 1 2 . 8〃mである。クラッド領域の屈折率を基準とした、 第 1コアの比屈折率差 ( = ( η , - η ,) /η5) は— 0. 2 %、 第 2コアの 比屈折率差 Δ2 (= (η2-η5) /η5) は 0. 6 %、 第 3コアの比屈折率差 Δ3 (二 (η3-η5) /η5) は一 0 · 2 %、 第 4コアの比屈折率差 Δ4 (= (η4— η5) /η5) は 0. 1 %である。 このような光ファイバは、 シリカをベースと して、 例えば、 第 2コア及び第 4コアそれぞれに Ge元素を添加し、 第 1コア及 び第 3コアそれぞれに F元素を添加することにより得られる。 ―
この第 12実施例に係る光ファイバの零分散波長は 1. 41 mであり、 波長 1. 20 m〜l . 60〃mの範囲には該零分散は長が 1つのみ存在している。 該零分散波長における分散スロープは 0· 088 p s/nm ^km、 波長 1. 55〃mにおける分散スロープは 0. 07 1 p s/nm2Zkm、 カットオフ波 長は 1. 22〃mである。 また、 少なくとも波長 1. 30 zm〜l . 55〃mの 範囲において分散スロープは単調に増加しており、 具体的には、 波長 1. 20〃 mにおける分散が— 22. 5 p s/nm/kmN 波長 1. 30 /mにおける分散 が— 10. 6 p s/nm/km、 波長 1. 45〃mにおける分散が 3. 4 p s/ nm/km、 波長 1. 55〃mにおける分散が 1 1. O p s/nm/km, 波長 1. 60〃mにおける分散が 14. 5 p s/nm/kmである。 さらに、 直径 3 2 mmで巻かれたときの波長 1. 55〃mにおける曲げ損失は、 1ターン当たり 0. 4 dBであり、 波長 1. 55〃mにおける実効断面積 Aeffは 92. 7 m 2である。
(第 13実施例）
この発明に係る光ファイバの第 13実施例は、 基本的に図 2 A及び図 2 Bに示 されたような断面構造及び屈折率プロファイルを有する。 ただし、 この第 13実 施例に係る光ファイバは、 シリカをべ一スにしてコア領域 1 10を除くクラッド 領域 120にフッ素 （屈折率低下剤） を添加することにより、 コァ領域 1 10と クラッド領域 120との間に、 相対的に屈折率の差を生じさせている点で第 1実 施例と異なる。
この第 13実施例に係る光ファイバにおいて、 純シリカ （屈折率 n0) のコア 領域 1 10の外径 2 aは 5. 6 /mである。 また、 クラッド領域 120の屈折率 n2 (<n0) を基準とした、 コア領域 1 1◦の比屈折率差 Δ i (= (n0-n2) /n2) は 0. 53%である。 なお、 この第 13実施例では、 コア領域 1 10を 純シリカ （故意には不純物が添加されていないシリカ） で構成したが、 このコア 領域 1 1 0には、 塩素が添加されたシリカであってもよい。
この第 1 3実施例に係る光ファイバの零分散波長は 1. 4 1〃mであり、 波長 1. 2 0〃m〜l . 6 0〃mの範囲には該零分散波長が 1つのみ存在している。 該零分散波長における分散スロープは 0. 0 5 7 p sZnn^/km 波長 1. 5 5〃mにおける分散スロープは 0. 0 4 8 p s/nm2 km、 カットオフ波 長は 1. 0 4〃mである。 また、 少なくとも波長 1. 3 0 111〜 1. 5 5 mの 範囲において分散スロープは単調に増加しており、 具体的には、 波長 1. 2 0〃 mにおける分散が— 1 5. 7 p s/nm/km, 波長 1. 3 0〃mにおける分散 が— 7. 2 p s/nm/km, 波長 1. 4 5〃mにおける分散が 2. 2 p s/n m/km、 波長 1. 5 5 zmにおける分散が 7 · 1 p s/nm/km, 波長 1. 6 0〃mにおける分散が 9 · 4 p s/nm/kmである。 さらに、 直径 3 2 mm で巻かれたときの波長 1. 5 5 mにおける曲げ損失は、 1ターン当たり 0. 0 4 d Bであり、 波長 1. 5 5〃mにおける実効断面積 Ae f fは 5 2. 2〃m2で ある。
加えて、 この第 1 3実施例に係る光ファイバは、 波長 1. 5 5 mにおける伝 送損失が 0. 1 7 dB/kmであり、 コァ領域に G eが添加された実施例 （波長 1. 5 5 mにおける伝送損失は 0. 2 0 dB/km程度） と比較して、 より低 損失の光ファイバである。
(第 1 4実施例）
この発明に係る光ファイバの第 1 4実施例は、 図 4に示された第 3実施例と同 様の屈折率プロファイルを有するとともに、 波長 1. 5 5 zmにおいて 5 0〃m 2程度の実効断面積を有する。 ただし、 この第 1 4実施例のプロファイル形状は、 第 1コアの屈折率 （nj が半径方向に均一である点で第 3実施例と異なる。 この第 1 4実施例に係る光ファイバは、 上述の第 3実施例と同様に、 屈折率 n 丄を有する第 1コアと、 該第 1コアの外周に設けられかつ屈折率 η2 ( η ,) を 有する第 2コアと、 該第 2コアの外周に設けられかつ屈折率 n3 (<n2) を有 するクラッド領域とを備える。
なお、 この第 14実施例に係る光ファイバにおいて、第 1コアの外径 2 aは 5. 5〃m、 第 2コアの外径 2 bは 23. 7〃mである。 また、 クラヅド領域の屈折 率 n3を基準とした、 第 1コアの比屈折率差 (= (rii-ng) /n3) は 0.
59%、 第 2コアの比屈折率差 Δ2 (= (η2— η3) /η3) は 0. 06 %であ る。
この第 14実施例に係る光ファイバの零分散波長は 1. 41〃mであり、 波長 1. 20 zm〜l . 60〃mの範囲には該零分散波長が 1つのみ存在している。 該零分散波長における分散スロープは 0. 065 p s/nm2/km、 波長 1.
55〃mにおける分散スロープは 0. 055 p s/nm2/km、 カットオフ波 長は 1. 25 mである。 また、 少なくとも波長 1. 30〃m〜l . 55〃 の 範囲において分散スロープは単調に増加しており、 具体的には、 波長 1. 20〃 mにおける分散が— 16. 8 p s/nm/km, 波長 1. 30〃mにおける分散 が— 7. 7 p s/nm/km, 波長 1. 45 mにおける分散が 2. 5 p s/nm /km, 波長 1. 55〃mにおける分散が 8. 5 p s/nm/km, 波長 6 0〃mにおける分散が 1 1. 2 p s/nmZkmである。 さらに、 直径 32mm で巻かれたときの波長 1. 55 mにおける曲げ損失は、 1夕一ン当たり 0. 0 0002 d Bであり、 波長 1. 55 zmにおける実効断面積 Aef fは 50. 1 n m2である。
(第 15実施例）
この発明に係る光ファイバの第 15実施例も、 図 4に示された第 3実施例と同 様の屈折率プロファイルを有するとともに、 1450 nm近傍の零分散波長を有 する。 ただし、 この第 15実施例のプロファイル形状は、 第 1コアの屈折率 （n ！) が半径方向に均一である点で第 3実施例と異なる。
この第 15実施例に係る光ファイバは、 上述の第 3実施例と同様に、 屈折率 n iを有する第 1コアと、 該第 1コアの外周に設けられかつ屈折率 η2 (<η ι) を 有する第 2コアと、 該第 2コアの外周に設けられかつ屈折率 n3 (<n2) を有 するクラッド領域とを備える。
なお、 この第 15実施例に係る光ファイバにおいて、第 1コアの外径 2 aは 4. 8 m、 第 2コアの外径 2 bは 15. l〃mである。 また、 クラッド領域の屈折 率 n3を基準とした、 第 1コアの比屈折率差 (= (n1-n3) /n3) は 0. 65%、 第 2コアの比屈折率差 Δ2 (二 (η2-η3) /η3) は 0. 06%であ
-S ο
この第 1 5実施例に係る光ファイバの零分散波長は 1. 46 ( 1. 457) 〃 mであり、 波長 1. 20 /m〜l . 60〃mの範囲には該零分散波長が 1つのみ 存在している。 該零分散波長における分散スロープは 0. 060 p s/nm2/ km、 波長 1. 55〃mにおける分散スロープは 0. 060 p s /nm2/km、 カツトオフ波長は 1. 07〃mである。 また、 少なくとも波長 1. 30 m〜l . 55〃mの範囲において分散スロープは単調に増加しており、 具体的には、 波長 1. 20〃mにおける分散が— 20. 2 p s/nm/kms 波長 30〃mに おける分散が一 1 1. 1 p s/nm/km, 波長 1. 45 mにおける分散が一 0. 6 p s ZnmZkm、 波長 1. 55〃mにおける分散が 5. 7 p s/nm/km^ 波長 1. 60〃mにおける分散が 8. 7 p s/nm/kmである。 さらに、 直径 32mmで巻かれたときの波長 1. 55 mにおける曲げ損失は、 1ターン当た り 0. 00006 dBであり、 波長 1. 55 //mにおける実効断面積 Aef fは 4 5. 3 m2である。
(第 1 6実施例）
この発明に係る光ファイバの第 16実施例は、 図 6に示された第 5実施例と同 様の屈折率プロファイルを有するが、 第 2コアの屈折率 （n2) がクラッド領域 の屈折率 （n4) よりも高く設定されている点、 及び第 1コアの屈折率プロファ ィルの形状がひ系分布 （図 5に示されたようなドーム形状） である点で、 該第 5 実施例と異なる。
この第 1 6実施例に係る光ファイバは、 上述の第 5実施例と同様に、 最大屈折 率 riiを有する第 1コアと、 該第 1コアの外周に設けられかつ屈折率 η2 (<η ι) を有する第 2コアと、 該第 2コアの外周に設けられかつ屈折率 n3 (>n2、 く n を有する第 3コアと、 該第 3コアの外周に設けられかつ屈折率 n4 (<n3) を有するクラッド領域とを備える。
なお、 この第 1 6実施例に係る光ファイバにおいて、第 1コアの外径 2 aは 6. 7〃m、 第 2コアの外径 2 bは 1 3. 4〃m、 第 3コアの外径 2 cは 2 2. 4 μ. mである。 また、 クラッド領域の屈折率 n4を基準とした、 第 1コアの比屈折率 差△〗 （= (η,— n4) /n4) は 0. 60%、 第 2コアの比屈折率差 Δ2 (= (η 2_η4) /η4) は 0. 05%、 第 3コアの比屈折率差 Δ3 (= (η3— η4) / η4) は 0. 1 1 %である。
この第 1 6実施例に係る光ファイバの零分散波長は 1. 47/ mであり、 波長 1. 20〃m〜l . 60〃mの範囲には該零分散波長が 1つのみ存在している。 該零分散波長における分散スロープは 0. 06 5 p s/nm2/km、 波長 1.
55〃mにおける分散スロープは 0. 065 p sZnn^/kn^ カットオフ波 長は 1. 37 /mである。 また、 少なくとも波長 1. 30〃m〜 l . 55〃mの 範囲において分散スロープは単調に増加しており、 具体的には、 波長 1. 20 mにおける分散が— 2 1. 1 p s/nm/km、 波長 1. 30〃mにおける分散 がー 1 2. 1 p s/nm/km、 波長 1. 45 mにおける分散が— 1. 3 p s/ nm/km、 波長 1. 55〃mにおける分散が 5. 1 p s/nm/km、 波長 1. 60〃mにおける分散が 8. 4 p s/nmZkmである。 さらに、 直径 32mm で巻かれたときの波長 1. 55〃mにおける曲げ損失は、 1ターン当たり 0. 0 2 dBであり、 波長 1. 5 5〃mにおける実効断面積 Aef fは 6 2. 6〃m2で ある。
(第 1 7実施例） この発明に係る光ファイバの第 17実施例は、 図 4に示された第 3実施例と同 様の屈折率プロファイルを有するとともに、 信号光波長よりも長い ットオフ波 長を有する。
この第 17実施例に係る光ファイバは、 上述の第 3実施例と同様に、 屈折率 n iを有する第 1コアと、 該第 1コアの外周に設けられかつ屈折率 η2 (<η ι) を 有する第 2コアと、 該第 2コアの外周に設けられかつ屈折率 η3 (<η2) を有 するクラッド領域とを備える。
なお、 この第 17実施例に係る光ファイバにおいて、第 1コアの外径 2 aは 7. 5〃m、 第 2コアの外径 2 bは 29. 0〃mである。 また、 クラッド領域の屈折 率 n3を基準とした、 第 1コアの比屈折率差 (二 （n — n3) /n3) は 0.
61 %、 第 2コアの比屈折率差 Δ2 (= (η2-η3) /η3) は 0. 1 0%であ ο
この第 17実施例に係る光ファイバの零分散波長は 1. 40〃mであり、 波長 1. 20 111〜1. 60〃mの範囲には該零分散波長が 1つのみ存在している。 該零分散波長における分散スロープは 0. 071 p s/nm2/km、 波長 1.
55〃mにおける分散スロープは 0. 059 p s/nms/knu カットオフ波 長は 1. 78〃mである。 また、 少なくとも波長 1. 30〃m〜l . 55 /mの 範囲において分散スロープは単調に増加しており、 具体的には、 波長 1. 20〃 mにおける分散が— 17. 4 p s/nm/kmN 波長 1. 30〃mにおける分散 が— 7. 7 p s/nm/km、 波長 1. 45 mにおける分散が 3. 5 p s/nm /km、 波長 55〃mにおける分散が 9. 7 p s/nm/kmN 波長 6 0〃mにおける分散が 12. 6 p s/nm/kmである。 さらに、 直径 32mm で巻かれたときの波長 1. 55 mにおける曲げ損失は、 1ターン当たり 0. 0 0002 dBであり、 波長 1. 55 /mにおける実効断面積 Aef fは 60. 3 μ. m2である。
続いて、 図 6及び図 7に示されたようにコア領域が第 1〜第 3コアから構成さ れた 3重構造の光ファイバについて、 波長 1. 55〃mにおける分散スロープが 0. 06 p s/nm2/km以下である低分散スロープを有する複数の実施例に ついて以下説明する。
(第 18実施例）
この発明に係る光ファイバの第 18実施例は、 図 6に示された第 5実施例と同 様の屈折率プロファイルを有するとともに、 低分散スロープを有する光ファイバ である。
この第 18実施例に係る光ファイバは、 上述の第 5実施例と同様に、 屈折率 n 丄を有する第 1コアと、 該第 1コアの外周に設けられかつ屈折率 η2 (<η ι) を 有する第 2コアと、 該第 2コアの外周に設けられかつ屈折率 η3 (>η2、 <ηι) を有する第 3コアと、 該第 3コアの外周に設けられかつ屈折率 n4 (=n2) を 有するクラッド領域とを備える。
なお、 この第 18実施例に係る光ファイバにおいて、第 1コアの外径 2 aは 5. 5〃m、 第 2コアの外径 2 bは 22. 8〃m、 第 3コアの外径 2 cは 34. 6 μ. mである。 また、 クラッド領域の屈折率 n4を基準とした、 第 1コアの比屈折率 差 (= (n i-n4) /n4) は 0. 48%、 第 2コアの比屈折率差は n 2 = n 4に設定されているため 0%、 第 3コアの比屈折率差 Δ3 (= (η3-η4) /η4) は 0. 12 %である。
この第 18実施例に係る光ファイバの零分散波長は 1. 41 mであり、 波長 1. 20〃m〜l . 60〃mの範囲には該零分散波長が 1つのみ存在している。 該零分散波長における分散スロープは 0. 058 p sZnm2/km、 波長 1. 55〃mにおける分散スロープは 0. 040 p s/nm2/km、 カットオフ波 長は 1. 75 //mである。 また、 少なくとも波長 1. 30〃111〜1. 55〃mの 範囲において分散スロープは単調に増加しており、 具体的には、 波長 1. 20〃 mにおける分散が— 16. 5 p s/nm/km、 波長 1. 30〃mにおける分散 が— 7. 5 p s/nm/km, 波長 1. 45 mにおける分散が 2. 1 s/nm /km、 波長 1. 55〃mにおける分散が 6. 8 p s/nm/km, 波長 1. 6 0 mにおける分散が 8. 6 p s/nm/kmである。 さらに、 直径 32 mmで 巻かれたときの波長 1. 55 /mにおける曲げ損失は、 1夕一ン当たり 0. 2 d Bであり、 波長 1. 55〃mにおける実効断面積 Aef fは 57. l〃m2である。 (第 19実施例）
この発明に係る光ファイバの第 19実施例も、 図 6に示された第 5実施例と同 様の屈折率プロファイルを有するとともに、 低分散スロープを有する光ファイバ である。なお、当該第 19実施例の屈折率プロファイルは、第 2コアの屈折率（n 2) がクラッド領域の屈折率 （n4) よりも高く設定されている点で、 該第 5実 施例や上述の第 18実施例と異なる。
この第 19実施例に係る光ファイバは、 上述の第 5実施例と同様に、 屈折率 n 丄を有する第 1コアと、 該第 1コアの外周に設けられかつ屈折率 n2 (<n,) を 有する第 2コアと、 該第 2コアの外周に設けられかつ屈折率 n3 (>n2、 く！^) を有する第 3コアと、 該第 3コアの外周に設けられかつ屈折率 n4 (<n3) を 有するクラッド領域とを備える。
なお、 この第 19実施例に係る光ファイバにおいて、第 1コアの外径 2 aは 6. 2〃m、 第 2コアの外径 2 bは 19. 9〃m、 第 3コアの外径 2 cは 28. 4〃 mである。 また、 クラッ ド領域の屈折率 n4を基準とした、 第 1コアの比屈折率 差 (= — n4) /n4) は 0. 44%、 第 2コアの比屈折率差 Δ2 (= (η 2— η4) /η4) は 0. 01 %、 第 3コアの比屈折率差 Δ3 (二 （η3— η4) / η4) は 0. 13%である。
この第 1 9実施例に係る光ファイバの零分散波長は 1. 38 /mであり、 波長 1. 20〃m〜l . 60 mの範囲には該零分散波長が 1つのみ存在している。 該零分散波長における分散スロープは 0· 065 p s/nm2ノ km、 波長 1. 55〃mにおける分散スロープは 0. 047 p s /nm2/k m、 カットオフ波 長は 1. 52〃mである。 また、 少なくとも波長 1. 30〃m〜l . 55 /mの 範囲において分散スロープは単調に増加しており、 具体的には、 波長 1. 2 mにおける分散が一 14. 5 p s/nm/km, 波長 1. 30〃mにおける分散 が— 5. 4 p s/nm/km、 波長 45mにおける分散が 4. 4 p s/nm /km、 波長 1. 55〃mにおける分散が 9. 4 p s/nm/km, 波長 1. 6 0 mにおける分散が 1 1. 7 p s/nm/kmである。 さらに、 直径 32mm で巻かれたときの波長 1. 55〃mにおける曲げ損失は、 1ターン当たり 0. 0 7 dBであり、 波長 1. 55〃mにおける実効断面積 Aef fは 64. 5 im2で ある。
(第 20実施例）
この発明に係る光ファイバの第 20実施例は、 図 7に示された第 6実施例と同 様に、 ディプレストクラッド構造の屈折率プロファイルを有するとともに、 低分 散スロープを有する光ファイバである。 なお、 当該第 20実施例の屈折率プロフ アイルも上述の第 1 9実施例と同様に第 2コアの屈折率 （n2) がクラッド領域 の屈折率 （n4) よりも高く設定されている。
この第 20実施例に係る光ファイバにおいて、 コア領域は、 上述の第 6実施例 と同様に、 屈折率 を有する第 1コアと、 該第 1コアの外周に設けられかつ屈 折率 η2 (<η ι) を有する第 2コアと、 該第 2コアの外周に設けられかつ屈折 率 n3 (>n2、 く を有する第 3コアとを備える。 また、 クラッド領域は、 第 3コアの外周に設けられかつ屈折率 n5 (<n3) を有する内側クラッ ドと、 該内側クラッドの外周に設けられかつ屈折率 n4 (<n3、 >n5) を有する外側 クラッドとを備え、 これら内側及び外側クラッドによりディプレストクラッド構 造が構成されている。
なお、 この第 20実施例に係る光ファイバにおいて、第 1コアの外径 2 aは 5. 6〃m、 第 2コアの外径 2 bは 19. 7 m、 第 3コアの外径 2 cは 28. 1 μ. m、 内側クラッドの外径 2 dは 42. 0 /mである。 また、 外側クラッドの屈折 率 n4を基準とした、 第 1コアの比屈折率差 (二 （r^— nj /n4) は 0. 5 5 %、 第 2コアの比屈折率差 Δ2 (= (η2— η4) /η4) は 0. 0 1 %、 第 3コアの比屈折率差△ 3 (= (η3— η4) /η4) は 0. 1 6 %、 —内側クラッド の比屈折率差△ 5 (= (η5— η4) /η4) は— 0. 0 5 %である。
この第 2 0実施例に係る光ファイバの零分散波長は 1. 4 0〃mであり、 波長 1. 2 0〃m〜l . 6 0〃mの範囲には該零分散波長が 1つのみ存在している。 該零分散波長における分散スロープは 0. 0 5 9 p s/nm2/km、 波長 1. 5 5〃mにおける分散スロープは 0. 0 4 3 p s/nm2/km、 カットオフ波 長は 1. 5 9〃mである。 また、 少なくとも波長 1. 3 0〃m〜l . 5 5〃mの 範囲において分散スロープは単調に増加しており、 具体的には、 波長 1. 2 0〃 mにおける分散が— 1 5. 8 p s/nm/km、 波長 1. 3 0〃mにおける分散 が— 6. 9 p s/nm/km、 波長 1 · 4 5 mにおける分散が 2. 7 p s/nm /km, 波長 1. 5 5〃mにおける分散が 7. 4 p s/nm/km, 波長 1. 6 における分散が 9. 5 p s/nm/kmである。 さらに、 直径 3 2 mmで 卷かれたときの波長 1. 5 5 mにおける曲げ損失は、 1ターン当たり 0. 0 0 l d Bであり、 波長 1. 5 5〃mにおける実効断面積 Ae f fは 5 0. で ある。
(第 2 1実施例）
この発明に係る光ファイバの第 2 1実施例は、 図 6に示された第 5実施例と同 様の屈折率プロファイルを有するとともに、 低分散スロープを有する光ファイバ である。
この第 2 1実施例に係る光ファイバは、 上述の第 5実施例と同様に、 屈折率 n 丄を有する第 1コアと、 該第 1コアの外周に設けられかつ屈折率 η2 « , ) を 有する第 2コアと、 該第 2コアの外周に設けられかつ屈折率 η3 (>η2、 く！^) を有する第 3コアと、 該第 3コアの外周に設けられかつ屈折率 η4 (=η2) を 有するクラッド領域とを備える。
なお、 この第 2 1実施例に係る光ファイバにおいて、第 1コアの外径 2 aは 6. 1 /m、 第 2コアの外径 2 bは 1 7. 8〃m、 第 3コアの外径 2 cは 25. 4 u mである。 また、 クラッド領域の屈折率 n4を基準とした、 第 1コアの比屈折率 差 (二 （r^— n4) /n4) は 0. 45%、 第 2コアの比屈折率差は n 2 = n 4に設定されているため 0%、 第 3コアの比屈折率差 Δ3 (= (η3-η4) /η4) は 0. 14 %である。
この第 2 1実施例に係る光ファイバの零分散波長は 1. 40 zmであり、 波長 1. 20〃m〜l . 60〃mの範囲には該零分散波長が 1つのみ存在している。 該零分散波長における分散スロープは 0. 057 p
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波長 1 · 55〃mにおける分散スロープは 0. 046 p s/nm2/km、 カッ トオフ波 長は 1. 44〃mである。 また、 少なくとも波長 1. 30 zm〜l . 55〃mの 範囲において分散スロープは単調に増加しており、 具体的には、 波長 1. 20〃 mにおける分散が— 15. 2 p s/nm/km、 波長 1. 30 zmにおける分散 がー 6. 5 p s/nm/km, 波長 1. 45 mにおける分散が 2. 7 p s/nm /km、 波長 55〃mにおける分散が 7. 5 p s/nm/km, 波長 6 0〃111における分散が 9. 8 p s/nm/kmである。 さらに、 直径 32 mmで 巻かれたときの波長 1. 55〃mにおける曲げ損失は、 1ターン当たり 0. I d Bであり、 波長 1. 55 /mにおける実効断面積 Aef fは 64. 4〃m2である。 (第 22実施例）
この発明に係る光ファィバの第 22実施例は、 図 Ίに示された第 6実施例と同 様に、 ディプレストクラッド構造の屈折率プロファイルを有するとともに、 低分 散スロープを有する光ファイバである。 なお、 当該第 22実施例の屈折率プロフ アイルでは、 上述の第 20実施例とは逆に第 2コアの屈折率 （n2) がクラッ ド 領域の屈折率 （n4) よりも低く設定されている。
この第 22実施例に係る光ファイバにおいて、 コア領域は、 上述の第 6実施例 と同様に、 屈折率 を有する第 1コアと、 該第 1コアの外周に設けられかつ屈 折率 η2 (<η ι) を有する第 2コアと、 該第 2コアの外周に設けられかつ屈折 率 n3 (>n2、 く nj を有する第 3コアとを備える。 また、 クラッド領域は、 第 3コアの外周に設けられかつ屈折率 n5 (<n3) を有する内側クラッ ドと、 該内側クラッドの外周に設けられかつ屈折率 n4 (<n3、 >n5) を有する外側 クラッドとを備え、 これら内側及び外側クラッドによりディプレストクラヅド構 造が構成されている。
なお、 この第 22実施例に係る光ファイバにおいて、第 1コアの外径 2 aは 6. 0〃m、 第 2コアの外径 2 bは 19. 7 m、 第 3コアの外径 2 cは 30. 0 JLL m、 内側クラッドの外径 2 dは 44. 8 / mである。 また、 外側クラッドの屈折 率 n4を基準とした、 第 1コアの比屈折率差 (= (η ι-η4) /n4) は 0. 46 %、 第 2コアの比屈折率差 Δ2 (= (η2— η4) /η4) は— 0. 05%、 第 3コアの比屈折率差 Δ3 (= (η3-η4) /η4) は 0. 1 6 %、 内側クラッ ドの比屈折率差 Δ5 (二 (η5-η4) /η4) は— 0· 05%である。
この第 22実施例に係る光ファイバの零分散波長は 1. 39〃mであり、 波長 1. 20〃m〜l . 60〃mの範囲には該零分散波長が 1つのみ存在している。 該零分散波長における分散スロープは 0. 052 p s/nm2/km、 波長 1.
55〃mにおける分散スロープは 0. 023 p s/nm2/km、 カッ トオフ波 長は 1. 66〃mである。 また、 少なくとも波長 1. 30〃m〜l . 55〃 mの 範囲において分散スロープは単調に増加しており、 具体的には、 波長 1. 20// mにおける分散が一 14. 4 p s/nm/km, 波長 1. 30/ mにおける分散 がー 5. 7 p s/nm/km, 波長 1. 45 mにおける分散が 2. 8 p s/nm /km、 波長 1. 55〃mにおける分散が 5. 9 p s/nm/km, 波長 1. 6 0〃mにおける分散が 7. 0 p s/nm/kmである。 さらに、 直径 32 mmで 巻かれたときの波長 1. 55〃mにおける曲げ損失は、 1夕一ン当たり 0. 3 d Bであり、 波長 1. 55 /mにおける実効断面積 Aef fは 55. 6〃m2である。 図 1 1は、 上述の第 1〜第 13実施例それぞれに係る光ファイバの諸特性をま とめた表である。 また、 図 12は、 上述の第 14〜第 22実施例それぞれに係る 光ファイバの諸特性をまとめた表である。 これらの表に示されたように、 第 1〜 第 22実施例に係る光ファイバは何れも、 波長 1. 2 0 /m〜l 60〃mの範 囲に零分散波長が 1つのみ存在し、 その零分散波長は波長 1. 37〃m〜 l . 5 0〃mの範囲に存在している。 特に、 第 3〜第 4、 第 6〜第 9、 第 1 1〜第 14 及び第 1 7〜第 22実施例では、 零分散波長は波長 1. 37〃m〜l . 43/ m の範囲内にあり、 第 2、 第 5、 第 1 5及び第 1 6実施例では、 零分散波長は波長 1. 45 mよりも大きくかつ 1. 55〃m以下の範囲内にある。 何れの実施例 も、 零分散波長における分散スロープの絶対値は 0. 1 0 p s/nm2/km以 下であり、 カットオフ波長は 1. 3〃m以下である。 したがって、 これら何れの 光ファイバも、 1. 3〃111波長帯及び1. 55 m波長帯には零分散波長が存在 しない一方、 これら各波長帯域における分散も小さく抑えられたシングルモ一ド であるので、 複数の波長帯域を利用した光通信に適している。 なお、 波長 1. 5 5〃mにおいて、 第 1、 第 2、 第 6、 第 13〜第 1 5及び第 1 8〜第 22実施例 は、 波長 1. 55〃mにおける分散スロープが 0. 06 p s/nm2/km以下、 特に第 18〜第 22実施例はさらに低い分散スロープを有する。
また、 第 1〜第 22実施例に係る光ファイバは何れも、 波長 1. 3 ！〜 1. 55〃mの範囲において分散スロープが単調に変化しており、 波長 1. 3〃m及 び波長 1. 55〃mにおける分散の絶対値が 1 2 p sZnm/km以下である。 したがって、 これら何れの光ファイバも、 1. 3〃111波長帯及び1. 55 /m波 長帯における分散の絶対値が、 従来の 1. 3〃m波長帯に零分散波長を有する標 準的なシングルモード光ファイバの波長 1. 55〃m波長帯における分散値 （ 1 7 p s/nm/km程度） と比較して十分に小さい。 仮に、 光伝送システム全体 として、 上記標準的なシングルモード光ファイバの 1. 55〃m波長帯における 分散値 （ 1 7 p s/nm/km程度） まで許容可能であれば、 第 1〜第 2 2実施 例それぞれに係る光ファイバは何れも、 信号光波長帯域が 1. 2〃m〜l . Ί mの範囲である光通信への利用に適している。 さらに、 第 1〜第 2 2実施例に係る光ファイバは何れも、 直径 3 2 mmで巻か れたときの波長 1. 5 5 mにおける曲げ損失が、 1ターン当たり 0. 5 dB以 下、 特に、 第 1〜第 6、 第 1 1、 第 1 3〜第 1 7、 第 1 9及び第 2 0実施例では 係る曲げ損失は 0. 0 6 dB以下であり、 ケーブル化等に起因する損失増加を効 果的に抑制できる点で好ましい。 また、 第 1〜第 2 2実施例に係る光ファイバは 何れも、 波長 1. 5 5〃mにおける実効断面積 Ae f fが 4 5〃m2以上、 特に、 第 1、 第 3〜第 1 4及び第 1 6〜第 2 2実施例の実効断面積 Ae f fは 4 9 ju 2 を越えており、 従来の分散シフト光ファイバの実効断面積と比べて同等かそれ以 上である。 このため、 当該光ファイバ中を伝搬する光の、 単位断面積当たりの強 度が小さくなるので、 四光波混合等の非線形光学現象の発生が効果的に抑制され る。
なお、 図 2 B、 図 3〜図 1 0に示された光ファイバの屈折率プロファイル 1 5 0〜9 5 0は、 上述の第 1 3実施例を除き純シリカ （故意には不純物が添加され ていないシリカ） の基準領域 （クラッド領域 1 2 0、 あるいは該クラヅド領域 1 2 0がディプレストクラッド構造を有する場合には外側クラッド） の屈折率を基 準とした比屈折率差の最大値が 1 %以下であって最小値が— 0. 5 %以上であ る。 第 1 3実施例では、 クラヅド領域 1 2 0にフッ素を添加することで、 純シリ 力のコア領域とクラッド領域との屈折率の差を相対的に大きした構成を備える が、 この実施例においてもクラッド領域 1 2 0に対するコァ領域 1 1 0の比屈折 率差の最大値は 1 %以下である。 高屈折率領域は、 例えば G e元素が添加される ことにより実現されるが、 その比屈折率差は 1 %以下であるので、 当該光フアイ バの製造 （不純物添加による屈折率制御） が比較的容易であり、 また、 伝送損失 が小さくなる。 一方、 低屈折率領域は、 例えば F元素が添加されることにより実 現されるが、 その比屈折率差は— 0. 5 %以上であるので、 この点でも当該光フ アイバの製造は容易である。
図 1 3は、 第 1実施例に係る光ファイバの波長に対する分散特性を示すグラフ である。 このグラフに示されたように、 波長 1. 30 /m〜 l . 55 /mの範囲 において分散スロープは単調に増加している。 また、 図 1 4及び図 1 5は、 脱水 処理が不十分な場合と十分な場合の第 1実施例に係る光ファイバの、 波長に対す る伝送損失特性を示すグラフである。 このグラフに示されたように、 波長 1. 3 8 mにおいて OH吸収に起因した伝送損失の増加が認められる。 この図 1 4に 示されたような伝送損失特性を有する光ファイバでは、 脱水処理が十分に行われ ておらず 0 H基の含有量が多いので、 〇 H吸収に起因した伝送損失の増加は 0. 5 dB/km程度である。 一方、 図 1 5に示されたような伝送損失特性を有する 光ファイバでは、 脱水処理が十分に行われて OH基の含有量が低減されているの で、 OH吸収に起因した伝送損失の増加は 0. 0 1 dB/km程度に抑えられて いる。 なお、 この波長帯域を信号光波長帯域として利用する場合には、 零分散波 長を 1. 45〃mよりも大きくかつ 1. 55 /m以下の範囲内に設定することも できる。 第 2〜第 1 2及び第 1 4〜第 22実施例に係る光ファイバそれぞれの、 波長に対する分散特性及び伝送損失特性も同様である。
また、 図 1 6は、 脱水処理が不十分である第 1 3実施例に光ファイバの、 波長 に対する伝送損失特性を示すグラフである。 この第 1 3実施例では、 脱水処理が 十分に行われていない場合、 OH吸収に起因した伝送損失の増加 （波長 1. 38 jam) は 0. 3 dB/kmである。 ただし、 この第 1 3実施例の場合も、 脱水処 理が十分に行われれば、 図 1 4に示されたように波長 1. 3 /mにおける伝送損 失の増加 （波長 38〃m) を 0. 0 1 dB/km以下に抑えられる。
なお、 この発明に係る光ファイバは、 上記各実施例に限定されるものではなく 種々の変形が可能であり、 例えば、 この発明の範囲内において他にも設計が可能 である。
図 1 7 Aは、 主に第 1 8〜第 2 2実施例について、 波長 1. 55〃mにおける 実効断面積 Aef f と分散スロープとの関係を示すグラフである。 なお、 このグラ フ中、 P l、 P 5、 P 7、 P 9、 P 1 0、 P 1 8〜P 22は、 それぞれ第 1、 第 5、 第 7、 第 9、 第 10及び第 18〜第 22実施例の実効断面積 Aefiと分散ス ロープとの関係を示す点である。 ―
このグラフからも分かるように、 図 6に示されたような屈折率プロファイルを 有する光ファイバ （第 18〜第 22実施例） の場合、 波長 1. 55〃mにおける 分散スロープを特に低くすることができる。 また、 これら第 18〜第 22実施例 に係る光ファイバでは、 波長 1. 55〃mにおける実効断面積 Aeffが 49〃m 2よりも大きくなつている。
さらに、 図 17Bは、 主な実施例について、 波長 1. 55 zmにおけるカット オフ波長え cと直径 32 mmで曲げられたときの 1ターン当たりの曲げ損失との 関係を示すグラフである。 なお、 このグラフにおいて、 P l、 P 3、 P 4、 P 6、 P 7、 P 10、 P 14〜P 16は、 第 1、 第 3、 第 4、 第 6、 第 7、 第 10及び 第 14〜第 1 6実施例のカツトオフ波長え cと曲げ損失との関係を示す図であ る。 また、 このグラフ中、 斜線部分は図 6に示された屈折率プロファイルと類似 している屈折率プロファイルを有する従来の光ファイバについて、 カツトオフ波 長え cと曲げ損失との関係を示す点が集中的にプロットされたエリアである。 し たがって、 係るエリア （斜線部分） を避けるためには、 すなわち、 波長 1. 55 〃mにおいて、 32 mmでの曲げ損失を 1. O dB/ターン、 好ましくは 0. 0
6 dB /ターン以下にするためには、 カットオフ波長人 cは 1. 05〃m以上、 さらには 1. 3 m以上であるのが好ましい。
次に、 この発明に係る光伝送システムの各実施例について説明する。 図 18 A は、 この発明に係る光伝送システムの一実施例の概略構成を示す図である。 この 図に示された光伝送システムは、 送信器 1 1、 12、 光伝送路 2 1、 22、 合波 器 30、 光ファイバ 40、 分波器 50、 光伝送路 6 1、 62、 及び受信器 7 1、
72を備えている。
送信器 1 1は、 1. 3〃m波長帯の信号光 （第 1光） を出力し、 光伝送路 2 1 は、 送信器 1 1から出力された 1. 3〃m波長帯の信号光を合波器 30に導くた めの伝送媒体であって、 例えば、 1. 3 m波長帯に零分散波長を有する標準的 なシングルモード光ファイバである。 送信器 12は、 1. 55〃m波長帯の信号 光 （第 2光） を出力し、 光伝送路 22は、 送信器 12から出力された 1. 55〃 m波長帯の信号光を合波器 30に導くための伝送媒体であって、 例えば、 1. 5 5 Adm波長帯に零分散波長を有する分散シフト光ファイバである。
合波器 30は、 光伝送路 2 1、 22を伝搬してきた 1. 3〃m波長帯の信号光 及び 1. 55〃m波長帯の信号光を合波し、 この合波光をて光ファイバ 40へ出 力する。 光ファイバ 40は、 合波器 30により合波された 1. 3 m波長帯の信 号光及び 1. 55 /m波長帯の信号光を分波器 50に向けて伝送する。 分波器 5 0は、 光ファイバ 40を伝搬してきた 1. 3〃m波長帯の信号光及び 1. 55〃 m波長帯の信号光を分波する。
上記光ファイバ 40は、 上述された構造を有する、 この発明に係る光ファイバ であって、 波長 1. 20〃m〜l . 60〃mの範囲に零分散波長が 1つのみ存在 し、 その零分散波長は波長 1. 37 zm〜l . 50〃mの範囲 （好ましくは波長 1. 37 /m〜l . 43 zmの範囲又は 1. 45〃mよりも大きく 1. 50 zm 以下の範囲） にある。 また、 光ファイバ 40において、 該零分散波長における分 散スロープの絶対値は 0. 10 p s/nm2/km以下 （好ましくは波長 1. 5 5〃mにおいて 0. 06 p s/nm2/km以下） である。 また、 より好ましい 態様として、 光ファイバ 40は、 波長 1. 30〃m〜l . 55〃mの範囲におい て分散スロープは単調に変化しており、 波長 1. 3 /m及び波長 1. 55 Π1に おける分散の絶対値は、 いずれも 12 p s/nm/km以下、 直径 32 mmで卷 かれたときの波長 1. 55〃mにおける曲げ損失は、 1夕一ン当たり 0. 5 dB 以下 （好ましくは 0. 06 dB以下）、 波長 1. 55〃mにおける実効断面積 A ef fは 45〃m2以上 （49 /m2よりも大）、 あるいは、 波長 1. 38〃mにおけ る OH吸収に起因した伝送損失の増加は 0. l dB/km以下である。
光伝送路 61は、 分波器 50によって分波された 1. 3〃m波長帯の信号光を 受信器 7 1に導くための伝送媒体であって、 例えば、 1 . 3 m波長帯に零分散 波長を有する標準的なシングルモード光ファイバである。 受信器 7 1は、 光伝送 路 6 1を伝搬してきた 1 . 3 m波長帯の信号光を受信する。 一方、 光伝送路 6 2は、 分波器 5 0により分波された 1 . 5 5 m波長帯の信号光を受信器 7 2に 導くための伝送媒体であって、 例えば、 1 . 5 5〃m波長帯に零分散波長を有す る分散シフト光ファイバである。受信器 7 2は、光伝送路 6 2を伝搬してきた 1 . 5 5 m波長帯の信号光を受信する。
この実施例に係る光伝送システムによれば、 送信器 1 1から出力され光伝送路 2 1を経て合波器 3 0に到達した 1 . 3〃m波長帯の信号光と、 送信器 1 2から 出力され光伝送路 2 2を経て合波器 3 0に到達した 1 . 5 5〃m波長帯の信号光 とは、 合波器 3 0により合波され、 この合波光が光ファイバ 4 0を伝搬して分波 器 5 0に到達する。 そして、 分波器 5 0に到達した合波光は、 分波器 5 0により 1 . 3〃m波長帯の信号光と 1 . 5 5 m波長帯の信号光に分波される。 分波さ れた 1 . 3〃m波長帯の信号光は光伝送路 6 1を経て受信器 7 1に到達し、 1 . 5 5 m波長帯の信号光は光伝送路 6 2を経て受信器 7 2に到達する。
このように、 この実施例の光伝送システムで用いられている光ファイバ 4 0 は、 上述のように 1 . 3〃111波長帯及び1 . 5 5 / m波長帯の双方において好適 な光通信を実現する構造を備えているため、 該光ファイバ 4 0が適用された当該 光伝送システムは大容量の通信を可能にする。
なお、この発明に係る光ファイバは、上記実施例に限定されるものではなく種々 の変形が可能である。 例えば、 合波器 3 0と分波器 5 0との間に配置された伝送 媒体である光ファイバ 4 0は、 図 1 8 Bに示されたように、 複数の光ファイバ 4 0 a〜4 0 cで構成されてもよい。 産業上の利用可能性
以上のようにこの発明によれば、 当該光ファイバでは、 O H吸収に起因した伝 送損失の増加が認められる波長 1. 38 mを含む波長 1. 37〃111〜1. 50 〃mの範囲、 好ましくは波長 1. 37〃m〜l. 43〃111又は波 1. 45 zm よりも大きくかつ 1. 50〃m以下の範囲に唯一の零分散波長が有し、 この波長 範囲を挟む 1. 3 /m波長帯及び 1. 55 m波長帯近傍に零分散波長は存在し ない。 したがって、 これら波長帯域を信号光波長帯域と利用する場合、 意図的な 分散の発生により四光波混合等の非線形光学現象を効果的に抑制する。 また、 設 定された零分散波長における分散スロープの絶対値は 0. 10ps/nm2Zk m以下 （好ましくは波長 1. 55〃111にぉぃて0. 06 p s Znn^/k m以下） であるから、 1. 3〃111波長帯及び1. 55〃m波長帯それぞれにおける分散は 均一化される。 このような光ファイバを光伝送システムの伝送路に適用すること により、 1. 3〃111波長帯及び1. 55〃m波長帯の双方において良好な光通信 が可能になる。

Claims

言青求の範囲
1. 波長 1. 20 zm〜l . 60 mの範囲内に零分散波長を 1つのみ有す る光ファイバであって、
前記零分散波長は波長 1. 37 /m〜 l . 50 /mの範囲内に存在するととも t
前記零分散波長において正である分散スロープを有する光ファイバ。
2. 前記零分散波長は、 波長 1. 37〃111以上1. 43〃m以下の範囲に存 在することを特徴とする請求項 1記載の光ファイバ。
3. 前記零分散波長は、 波長 1 · 45 zmよりも大きくかつ 1. 50〃m以 下の範囲に存在することを特徴とする請求項 1記載の光ファイバ。
4. 前記分散スロープは、 その絶対値が 0. 1 0 p sZnm2/km以下で あることを特徴とする請求項 1記載の光ファイバ。
5. 波長 1. 55〃mにおいて、 0. 06 p s/nm2/km以下の分散ス ロープを有することを特徴とする請求項 1記載の光ファイバ。
6. 波長 1. 30 m〜l . 55〃mの範囲において、 前記分散スロープは 単調に変化することを特徴とする請求項 1記載の光ファイバ。
7. 波長 1. 3〃mにおける分散の絶対値と、 波長 1. 55 zmにおける分 散の絶対値は、 いずれも 1 2 s/nm/km以下であることを特徴とする請求 項 1記載の光ファイバ。
8. 波長 1. 3 /mにおける分散の絶対値と、 波長 1. 5 5 zmにおける分 散の絶対値は、 いずれも 6 p s/nm/km以上であることを特徴とする請求項 7記載の光ファイバ。
9. 波長 1. 55〃mにおいて、 直径 32 mmで卷かれたときに 0. 5 dB /ターン以下となる曲げ損失を有することを特徴とする請求項 1記載の光フアイ パ、。
1 0. 波長 1. 55 /mにおいて、 直径 3 2 mmで巻かれたときに 0. 06 dB /ターン以下となる曲げ損失を有することを特徴とする請求項 9記載の光フ アイバ。 -
1 1. 波長 1. 55 mにおいて、 45〃m2以上の実効断面積を有するこ とを特徴とする請求項 1記載の光ファイバ。
1 2. 波長 1. 55〃mにおいて、 49〃m2よりも大きい実効断面積を有 することを特徴とする請求項 1 1記載の光ファイバ。
13. 波長 1. 38〃mにおいて、 OH吸収に起因した伝送損失の増加量は 0. 1 dB/km以下であることを特徴とする請求項 1記載の光ファイバ。
14. 純シリカの屈折率を基準とした比屈折率差の最大値が 1%以下であつ て最小値が一 0. 5%以上である屈折率プロファイルを有することを特徴とする 請求項 1記載の光ファイバ。
15. 純シリカの屈折率を基準とした比屈折率差の最小値が— 0. 2%以上 である屈折率プロファイルを有することを特徴とする請求項 14記載の光フアイ パ、。
16. 純シリカの屈折率を基準とした比屈折率差の最小値が— 0. 1 5%よ りも大きい屈折率プロファイルを有することを特徴とする請求項 15記載の光フ アイバ。
17. 1. 05 /m以上のカットオフ波長を有することを特徴とする請求項 1記載の光ファイバ。
18. 1. 30〃m以上のカットオフ波長を有することを特徴とする請求項
17記載の光ファイバ。
19. 所定軸に沿って伸びた所定の屈折率を有するコア領域と、
前記コア領域の外周に設けられたクラッド領域とを備えたことを特徴とする請 求項 1記載の光ファイバ。
20. 前記クラ、ソド領域は、 前記コア領域の外周に接しかつ該コア領域より 低い屈折率を有する内側クラッドと、 該内側クラッ ドの外周に設けられ、 該内側 クラッドよりも高くかつ該コア領域よりも低い屈折率を有する外側クラッドとを 有することを特徴とする請求項 1 9記載の光ファイバ。 ―
2 1 . 所定軸に沿って伸びた領域であって、 所定の屈折率を有する第 1コア と、 該第 1コアの外周に設けられかつ該第 1コアよりも低い屈折率を有する第 2 コアとからなるコア領域と、
前記コア領域の外周に設けられたクラッド領域とを備えることを特徴とする請 求項 1記載の光ファイバ。
2 2 . 前記クラッド領域は、 前記第 2コアの外周に接しかつ該第 2コアより 低い屈折率を有する内側クラッドと、 該内側クラッドの外周に設けられ、 該内側 クラッドよりも高くかつ該第 2コアよりも低い屈折率を有する外側クラッドとを 有することを特徴とする請求項 2 1記載の光ファイバ。
2 3 . 所定軸に沿って伸びた領域であって、 所定の屈折率を有する第 1コア と、 該第 1コアの外周に設けられ該第 1コアよりも低い屈折率を有する第 2コア と、 該第 2コアの外周に設けられ該第 2コアよりも高い屈折率を有する第 3コア とからなるコア領域と、
前記コア領域の外周に設けられたクラッド領域とを備えたことを特徴とする請 求項 1記載の光ファイバ。
2 4 . 前記第 2コアの屈折率は、 前記クラッド領域の屈折率と等しいかある いは高いことを特徴とする請求項 2 3記載の光ファイバ。
2 5 . 前記クラッド領域は、 前記第 3コアの外周に接しかつ該第 3コアより 低い屈折率を有する内側クラッドと、 該内側クラッドの外周に設けられ、 該内側 クラッドよりも高くかつ該第 3コアよりも低い屈折率を有する外側クラッドとを 有することを特徴とする請求項 2 3記載の光ファイバ。
2 6 . 前記第 2コアの屈折率は、 前記外側クラッドの屈折率と等しいかある いは高いことを特徴とする請求項 2 5記載の光ファイバ。
2 7 . 所定軸に沿って伸びた領域であって、 所定の屈折率を有する第 1コア と、 該第 1コアの外周に設けられ該第 1コアよりも高い屈折率を有する第 2コア とからなるコア領域と、 ―
前記コア領域の外周に設けられたクラッド領域とを備えたことを特徴とする請 求項 1記載の光ファイバ。
2 8 . 前記クラッド領域は、 前記第 2コアの外周に接しかつ該第 2コアより 低い屈折率を有する内側クラッドと、 該内側クラッドの外周に設けられ、 該内側 クラッドよりも高くかつ該第 2コアよりも低い屈折率を有する外側クラッドとを 有することを特徴とする請求項 2 7記載の光ファイバ。
2 9 . 所定軸に沿って伸びた領域であって、 所定の屈折率を有する第 1コア と、 該第 1コアの外周に設けられ該第 1コアよりも高い屈折率を有する第 2コア と、 該第 2コアの外周に設けられ該第 2コアよりも低い屈折率を有する第 3コア と、 該第 3コアの外周に設けられ該第 3コアよりも高い屈折率を有する第 4コア とからなるコア領域と、
前記コァ領域の外周に設けられ、 前記第 4コアよりも低い屈折率を有するクラ ッドとを備えたことを特徴とする請求項 1記載の光ファイバ。
3 0 . 1 . 3 m波長帯の第 1光を出力する第 1送信器と、
1 . 5 5 / m波長帯の第 2光を出力する第 2送信器と、
前記第 1送信器から出力された前記第 1光と、 前記第 2送信器から出力された 前記第 2光を合波する合波器と、
一端が前記合波器に光学的に接続され、 該合波器により合波された前記第 1光 及び前記第 2光それぞれを伝送する請求項 1記載の光ファイバとを備えた光伝送
3 1 . 波長 1 . 2 0〃m〜 l . 6 0〃mの範囲内に零分散波長を 1つのみ有 する光ファイバであって、
前記零分散波長は、 波長 1 · 3 7 // m〜 l . 5 0〃mの範囲内に存在するとと もに、 前記零分散波長において正である分散スロープと、波長 1. 55〃mにおいて、 49 m2よりも大きい実効断面積とを有する光ファイバ。
32. 波長 1. 20 zm〜l . 60 zmの範囲内に零分散波長を 1つのみ有 する光ファイバであって、
前記零分散波長は、 波長 1. 45〃mよりも大きくかつ 1. 50〃m以下の範 囲内に存在するとともに、
前記零分散波長において正である分散スロープを有する光ファイバ。
33. 波長 1. 20〃m〜l . 60 /mの範囲内に零分散波長を 1つのみ有 する光ファイバであって、
前記零分散波長は、 波長 1. 37〃m〜l . 50〃mの範囲内に存在するとと もに、
前記零分散波長において正である分散スロープと、波長 1. 55〃mにおいて、 直径 32mmで巻かれたときに 0. 06 d B/夕一ン以下となる曲げ損失とを有 する光ファイバ。
34. 波長 1. 20 m〜l . 60〃mの範囲内に零分散波長を 1つのみ有 する光ファイバであって、
前記零分散波長は、 波長 1. 37 m〜l . 50〃mの範囲内に存在するとと もに、
前記零分散波長において正である分散スロープと、 1. 05 m以上のカット オフ波長とを有する光ファイバ。
35. 前記カットオフ波長は、 1. 30〃m以上であることを特徴とする請 求項 34記載の光ファイバ。
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